CN106768927B - 一种用于机箱背板连接器寿命测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于机箱背板连接器寿命测试装置，与被测机箱上的被测板卡连接，包括控制模块、测试模块、电动机、运动模块、光电计数器、继电器A和继电器B。一种基于所述用于机箱背板连接器寿命测试装置的测试方法。本发明解决了完成对板卡的多次(上万次)自动插拔，无需人员参与，同时对插拔次数进行计数；可在板卡插拔期间(完成若干次插拔后)，自动测试板卡的功能和性能等问题。实现了全自动插拔及样品电子特性的功能、性能测试。

Description

一种用于机箱背板连接器寿命测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉核电行业核电DCS测试领域技术领域，尤其涉及一种用于机箱背板连接器寿命测试装置及测试方法。

背景技术

在核电站DCS***的可靠性测试中，需要验证某些机械结构的老化特性。经过对工程实践反馈的总结，对于机箱板卡插拔的老化特性是一个很重要的指标。该测试可验证机箱、板卡及机箱背板机械结构的可靠性及PCB工艺的合理性。

如果采用常用的手动插拔测试，不仅费时费力，也难以达到上万次验证的目的。相似的直线往复机构在家具行业有过应用，如抽屉或柜门的开关次数的装置，该装置不能实现往复计数功能以及中途停止动作并对板卡进行功能测试功能。而且，相应的装置仅能验证被测样品的机械性能，而无法自动测试被测电子产品的功能和性能。如果采用手动插拔对板卡插槽及金属触点进程老化测试，费时、费力，而且也难以达到足够的验证的次数；采用家具如抽屉、门等开关试验验证的装置，无法在机械运动期间完成电子产品的功能及性能测试。

本发明实现了板卡全自动插拔，并在插拔验证期间进行板卡的自动功能测试。

发明内容

针对以上缺点，为了解决需要完成对板卡的多次(上万次)自动插拔，无需人员参与，同时对插拔次数进行计数；可在板卡插拔期间(完成若干次插拔后)，自动测试板卡的功能和性能等问题。本发明提供了一种用于机箱背板连接器寿命测试装置及测试方法，整个测试过程可通过程序进行自动控制，可通过程序设定来确定测试方案。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案包括：

一种用于机箱背板连接器寿命测试装置，与被测机箱上的被测板卡连接，包括控制模块、测试模块、电动机、运动模块、光电计数器、继电器A和继电器B，其中，

控制模块包括数字量采集板卡和数字量输出板卡；

测试模块用于测试被测板卡是否正常工作；

数字量输出板卡分别连接继电器A和继电器B，继电器A与电动机连接，继电器B与被测机箱连接，数字量采集板卡连接光电计数器，电动机通过运动模块与被测板卡连接，光电计数器安装在运动模块上，测试模块与控制模块通过网络连接，测试模块与被测板卡连接。

进一步，所述运动模块包括曲柄2、连杆3、滑块4、导槽6、复位弹簧7、板卡夹持器8、支架13，电动机通过曲柄2与连杆3连接，连杆3、滑块4、导槽6、复位弹簧7、板卡夹持器8依次连接，曲柄2、导槽6和光电计数器安装在支架13上。

进一步，所述光电计数器包括发光二极管5和光敏传感器14，所述滑块4上设有凹槽，凹槽两侧分别安装发光二极管和光敏传感器。

进一步，所述测试模块用于验证被测板卡的逻辑功能、模拟量精度及响应时间。

一种基于所述用于机箱背板连接器寿命测试装置的测试方法，包括以下步骤：

步骤1：在控制模块中设置记录动作模块运动次数的累加参数a和累加参数b的预设值，数字量输出板卡读入控制参数，清空累加参数a和b；

步骤2：数字量输出板卡开启继电器A，断开继电器B，使电动机工作带动运动模块运动，光电计数器开始累加运动模块的运动次数，累加参数a和累加参数b同时累加次数；

步骤3：当累加参数a达到预设值时，累加参数a清零，累加参数b停止累加但不清零，数字量输出板卡停止继电器A从而停止电动机，运动模块停止往复运动,使被测板卡恢复到正常工作位置；

步骤4：数字量输出板卡向继电器B发送指令，闭合继电器B，被测机箱通电，数字量输出板卡通过网络向测试模块发送测试指令，测试模块测试对被测板卡进行测试；

步骤5：当被测板卡测试通过，则重复步骤2、步骤3、步骤4，直至累加参数b达到预设值，测试结束。

进一步，所述步骤3中，若累加参数a没有达到预设值，则控制模块判断累加参数b是否达到预设值。

进一步，所述步骤5中，若累加参数b没有达到预设值，则返回步骤2。

进一步，所述步骤5中，若测试不通过，则控制模块显示运动模块往复次数及测试不通过消息，测试结束。

本发明的有益效果如下：

本发明实现了全自动插拔及样品电子特性的功能、性能测试。

附图说明

图1为测试装置结构示意图；

图2为测试方法流程图；

图3a和图3b为运动模块结构图；

图3c为滑块上开槽结构示意图；

图4a为运动模块的位置1示意图；

图4b为运动模块的位置2示意图；

图4c为运动模块的位置3示意图；

图4d为运动模块的位置4示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，这些具体的说明只是让本领域普通技术人员更加容易、清晰理解本发明，而非对本发明的限定性解释；并且只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

本发明的装置用来验证被测样品的有限次(如3万次)插拔后，产品是否仍能正常运行。测试期间，需要定期(如每100次插拔为单位)测试板卡的功能及性能。最终对被测样品的机械特性给出评价。

例如，某DCS板卡产品的理论插拔次数为3万次，测试装置对被测样品进行最多3万次的连续插拔，期间每插拔一百次对该板卡进行一次自动测试。如果总插拔次数在3万次后，被测样品仍可通过各项自动测试，则该样品测试通过；如果样品在15000次插拔后正常，而在15100次插拔后测试不通过，则对该样品的插拔寿命评估为15000次。

一种用于机箱背板连接器寿命测试装置，与被测机箱上的被测板卡连接，包括控制模块、测试模块、电动机、运动模块、光电计数器、继电器A和继电器B，其中，控制模块包括数字量采集板卡和数字量输出板卡。控制模块实现对样品机械性能测试的总体控制，包括：控制运动模块对板卡的插拔老化测试；以及与测试模块进行通讯。测试模块和控制模块通过网络通讯端口进行通讯，实现数据交互。测试模块用于验证被测板卡功能和性能是否正常，例如：逻辑功能、模拟量精度及响应时间等。电动机用于向运动模块输出扭力。运动模块用于将电动机输出的旋转扭力转换为垂直往复的插拔力。光电计数器用来记录运动模块运动次数，即板卡的插拔次数。继电器A，用来控制电动机开关。继电器B，用来导通或切断被测机箱的供电。

如图1，数字量输出板卡分别连接继电器A和和继电器B，继电器A与电动机连接，继电器B与被测机箱10连接，数字量采集板卡连接光电计数器，电动机通过运动模块与被测板卡连接，光电计数器安装在运动模块上，测试模块与控制模块通过网络连接，测试模块与被测板卡连接。机箱10通过夹板11和螺栓12固定在底板15上。

如图3a、3b运动模块包括曲柄2、连杆3、滑块4、导槽6、复位弹簧7、板卡夹持器8、支架13，电动机通过曲柄2与连杆3连接，连杆3、滑块4、导槽6、复位弹簧7、板卡夹持器8依次连接，曲柄2和导槽6安装在支架13上。

如图4a-4d电动机带动连杆到达不同角度对应板卡相对机箱插槽运行到不同位置。其中位置1为板卡9全***状态，位置2、位置3、位置4为板卡拔离状态。

光电计数器包括发光二极管5和光敏传感器14。滑块4上设有一个凹槽，凹槽的两侧分别安装发光二极管5和半导体光敏传感器14，如图3c所示。光敏传感器14连接控制电脑内的数字量采集板卡。当凹槽两侧的发光二级管与光敏传感器透光时，机械装置运动到位置1，即板卡***，此时数据采集板卡接收信号“1”；当机械装置运动到位置3时，完全不透光，数据采集板卡接收信号“0”。(位置2、4为过渡状态信号处于0到1或1到0的临界切换)因此，当数据采集板卡的相关通道完成一次0，1反转，则板卡完成了一次插拔。

一种用于机箱背板连接器寿命测试方法，数字量采集板卡采集到的往复计数在程序中存入两个累加参数a、b。当数目达到a时，停止往复运动，进行板卡的自动测试；当数目达到b时测试结束。

测试方法应用于上述测试装置，步骤如下：

步骤1：在控制模块中设置累加参数a和累加参数b的预设值，a＝100次，b＝50000次，数字量输出板卡读入控制参数，清空累加参数a和b；

步骤2：数字量输出板卡开启继电器A，断开继电器B，使电动机工作带动运动模块，光电计数器开始累加，累加参数a和累加参数b同时累加次数；

步骤3：累加参数a达到预设值时，累加参数a清零，累加参数b停止累加但不清零，数字量输出板卡停止继电器A从而停止电动机，运动模块停止停止往复运动,使被测板卡恢复到正常工作位置，即位置1；若累加参数a没有达到预设值，则控制模块判断累加参数b是否达到预设值。

步骤4：数字量输出板卡向继电器B发送指令，闭合继电器B，被测机箱通电，数字量输出板卡通过网络向测试模块发送测试指令，测试模块测试对被测板卡进行测试，依据被测板卡的功能性能指标，通过预先设定的判据，验证被测板卡的功能和性能是否正常。例如，对于输入输出板卡，测定板卡接收输入线号到板卡发出输出信号的响应时间在合格判据之内；模拟量板卡精度测试否在合格判据之内；通讯板卡的通讯端口收发数据包是否一致。

步骤5：当被测板卡测试值通过，则重复步骤2至步骤4，直至累加参数b达到预设值，测试结束；当被测板卡测试值不通过，则控制模块显示运动模块往复次数及测试不通过消息，测试结束。若累加参数b没有达到预设值，则返回步骤2继续测试。若测试值不通过，则控制模块的电脑显示运动模块往复次数及测试不通过消息，测试结束。

为了保证电机在停止运行时，板卡能够恢复到完全***状态，以便于进行自动测试。在导槽6装有复位弹簧，该弹簧对连杆提供推力，使电动机不通电时，板卡插回在机箱内。

Claims (8)

1.一种用于机箱背板连接器寿命测试装置，与被测机箱上的被测板卡连接，其特征在于，包括控制模块、测试模块、电动机、运动模块、光电计数器、继电器A和继电器B，其中，

控制模块包括数字量采集板卡和数字量输出板卡；

测试模块用于测试被测板卡是否正常工作；

数字量输出板卡分别连接继电器A和继电器B，继电器A与电动机连接，继电器B与被测机箱连接，数字量采集板卡连接光电计数器，电动机通过运动模块与被测板卡连接，光电计数器安装在运动模块上，测试模块与控制模块通过网络连接，测试模块与被测板卡连接。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述运动模块包括曲柄(2)、连杆(3)、滑块(4)、导槽(6)、复位弹簧(7)、板卡夹持器(8)、支架(13)，电动机通过曲柄(2)与连杆(3)连接，连杆(3)、滑块(4)、导槽(6)、复位弹簧(7)、板卡夹持器(8)依次连接，曲柄(2)、导槽(6)和光电计数器安装在支架(13)上。

3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述光电计数器包括发光二极管(5)和光敏传感器(14)，所述滑块(4)上设有凹槽，凹槽两侧分别安装发光二极管和光敏传感器。

4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述测试模块用于验证被测板卡的逻辑功能、模拟量精度及响应时间。

5.一种基于权利要求1-4中任一项所述用于机箱背板连接器寿命测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在控制模块中设置记录运动模块运动次数的累加参数a和累加参数b的预设值，数字量输出板卡读入控制参数，清空累加参数a和b；

步骤2：数字量输出板卡开启继电器A，断开继电器B，使电动机工作带动运动模块运动，光电计数器开始累加运动模块的运动次数，累加参数a和累加参数b同时累加次数；

步骤3：当累加参数a达到预设值时，累加参数a清零，累加参数b停止累加但不清零，数字量输出板卡停止继电器A从而停止电动机，运动模块停止往复运动,使被测板卡恢复到正常工作位置；

步骤4：数字量输出板卡向继电器B发送指令，闭合继电器B，被测机箱通电，数字量输出板卡通过网络向测试模块发送测试指令，测试模块测试对被测板卡进行测试；

步骤5：当被测板卡测试通过，则重复步骤2、步骤3、步骤4，直至累加参数b达到预设值，测试结束。

6.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，所述步骤3中，若累加参数a没有达到预设值，则控制模块判断累加参数b是否达到预设值。

7.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，所述步骤5中，若累加参数b没有达到预设值，则返回步骤2。

8.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，所述步骤5中，若测试不通过，则控制模块显示运动模块往复次数及测试不通过消息，测试结束。