[发明专利]反馈式按键寿命试验方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于电子元器件检测技术领域，涉及按键寿命试验装置及试验方法，尤其 是反馈式按键寿命试验装置及试验方法，特别适用于按键寿命评定试验.

背景技术

按键寿命试验装置是对按键质量监测的必备设备，被测按键在按键寿命试验中和 试验后都不应该出现结构缺陷、电气性能下降。

现有已知按键寿命试验装置采用橡胶触头模拟手指击打被测按键，以检测按键、开 关、薄膜开关、键盘按键、触控面板等开关装置的点击寿命。按键寿命试验装置仅保 持产生持续稳定的击打动作，不能在按键异常情况下记录有效击打次数，不能记录试 验过程中被测按键的压力值和按键接触电阻值，无法对击打按键过程中的按键异常做 出试验度量，不具备反馈控制能力，按键寿命试验的数据简单，试验过程和结论存在 较多的主观判断。

试验装置和方法，应具备可度量性、稳定性、可重复性和再现性。目前的按键试 验装置和方法不能满足这样的要求。

发明内容

本发明公开了一种反馈式按键寿命试验装置及试验方法，以解决现有技术中按键 寿命试验无法对击打按键过程中的按键异常做出试验度量，不具备反馈控制能力，按 键寿命试验的数据简单，试验过程和结论存在主观判断等问题。

本发明一种反馈式按键寿命试验装置，包括单片机控制系统ECU、击打动作的电气 执行单元，其特征在于：还包括击打压力反馈电路、接触电阻反馈电路。

击打压力反馈电路包括压力传感器；压力传感器的SIGN引脚与单片机控制系统 ECU的RA0端子连接；接触电阻反馈电路包括恒压参考源、电阻和连接被测按键的连线 端口；电阻一端与单片机控制系统ECU的RA1端子连接，一端接地；连接被测按键的 连线端口一端与单片机控制系统ECU的RA1端子连接，一端与恒压参考源的Vout引脚 连接；单片机控制系统ECU、击打压力反馈电路、接触电阻反馈电路、连接被测按键的 连线端口构成输入反馈控制电路。

单片机控制系统ECU与电气执行单元、连接被测按键连线端口电信号连接；单片 机控制系统ECU、电气执行单元、连接被测按键的连线端口构成输出反馈控制电路。

本发明反馈式按键寿命试验装置，电气执行单元包括场效应管、可调恒流源和电 磁铁；电磁铁的两个端子分别接场效应管的漏极D和可调恒流源的Vout端子；ECU通 过RC0端子连接场效应管的栅极G，控制电磁铁的导通与关断，ECU通过RA2端子的D/A 转换模块，调整可调恒流源的输出电流。

本发明反馈式按键寿命试验装置，还包括数据存储电路和人机交互单元；数据存 储电路与ECU的RC2~RC5端子连接，通过总线传递数据；人机交互单元包括键盘矩阵 与显示模块；键盘矩阵端子与ECU的RB0~RD3端子相连接；显示模块的DB0~DB7端子 与ECU的RD0~RD7端子相连接，实现反馈式按键寿命试验装置试验信息的显示。

本发明一种反馈式按键寿命试验方法，通过键盘矩阵和显示模块设定按键击打压 力、按键频率、按键结束次数、按键击打压力范围、按键接触电阻值范围等参数；通 过ECU的D/A模块，经ECU的RA2端口输出模拟电压值给可调恒流源的模拟输入端子 Vin，可调恒流源由此产生稳定输出电流；根据设定频率周期，ECU的RC0端子产生控 制信号控制电磁铁击打被测按键；被测按键阻值Rkey通过ECU内部A/D转换模块，转 换为电压值，并换算为电阻值，计算出被测按键的接触电阻；压力传感器采集信号输 出至ECU，在ECU内部实现A/D转换模块，换算为压力值，计算被测按键的击打压力； 试验过程中采集的按键压力值和按键接触电阻值做为反馈控制的输入信息；电磁铁的 两个端子分别接场效应管的漏极D和可调恒流源的Vout端子；ECU通过RC0端子控制 场效应管的栅极G，实现电磁铁的导通与关断，ECU通过RA2的D/A转换模块，调整可 调恒流源的输出电流，从而实现电磁铁击打力的调整，采用恒流方式控制电磁铁产生 稳定的击打力。

因接触电阻较小，通过ECU的A/D转换模块计算被测按键的接触电阻时，要刨除 掉连接导线的电阻。

试验过程中的信息通过显示模块实时显示。

数据存储电路保存数据，试验过程中实时存储被测按键的按压力数据和接触电阻 数据。