专利名称：一种照明器件加速寿命和加速退化复用试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加速试验装置，具体涉及一种照明器件加速寿命和加速退化复用试验装置。属于产品测试技术领域。
背景技术：
目前，照明器件寿命是灯质量的关键指标，需要进行相关参数的测试，以及使用寿命的检验。以往此项工作主要靠产品的实际使用过程来大约的估算，极不准确，并且与真实的使用环境差别较大，可靠性和寿命的检测准确性低。加速寿命试验是在既不改变产品的失效机理、不增加新的失效因子的前提下，提高试验应力，加速产品失效进程的一种试验方法。根据加速寿命试验的结果，可以预测产品在正常应力下的寿命特征。以电压为应力作恒定应力加速寿命试验时，经常采用逆幂律作为寿命与电压关系的模型，不但可使长寿型照明器件的寿命检验变为可能，对普通照明器件的寿命试验也可加快，大大节约人力物力，降低检定成本和企业负担，提高效率。公开号为CN102U9048A的中国发明专利申请，设计了一种照明器件自动寿命试验装置，一种通用型照明器件加速寿命和加速退化复用试验装置，该设计用于对照明器件进行寿命测试，但未使用加速寿命试验技术，试验时间长，成本高，并且没有对照明器件性能进行实时的数据采集，仅获得照明器件的寿命数据。公开号为CN201859199U的中国发明专利申请，设计了一种LED芯片加速寿命试验装置，该设计对芯片进行以温度为加速应力的加速寿命试验，需要终止试验再通过其他设备和方法对受试芯片进行性能测试。在一般的多通道实验装置中，对受试多采用简单的并联结构，但某一通道的产品状态，会对其他通道的供电状态产生影响。为解决以上诸问题，所以本发明提出了一种可实时对照明器件进行性能测试和数据采集的加速寿命和加速退化复用试验装置，设计了多路独立恒流控制结构，从而使每个测试件的应力条件互不影响。
发明内容
1、目的本发明的目的是提供一种照明器件加速寿命和加速退化复用试验装置， 该装置可对照明器件实时进行数据测试和采集，支持定时、定数、序贯等多种试验方案。2、技术方案本发明所采用的技术方案是见图1，本发明一种照明器件加速寿命和加速退化复用试验装置，包括试验箱、数据采集卡和计算机。它们之间的位置连接关系及信号走向是通过计算机控制界面对试验进行设置；数据采集卡接受计算机传来的控制信号， 将其转换成数字和模拟信号送入试验箱，并采集试验箱中的实时数据，送入计算机，通过 Labview开发的控制程序进行图像化显示和存储。(1)首先通过计算机控制界面对试验进行设置。在程序界面可以对受试产品的应力施加时间和应力施加值以及数据采集点进行设置。不同的应力施加方式决定于定时、定数或序贯等不同试验方案，灵活的试验制定使其适用于多种加速寿命试验和加速退化试验环境。数据采集卡与计算机之间为USB接口通信，简易便捷。(2)数据采集卡接受计算机传来的控制信号，将其转换成数字和模拟信号送入试验箱，并采集试验箱中的实时数据，送入计算机，通过Labview开发的控制程序进行图像化显示和存储。(3)在一般的多通道实验装置中，对受试多采用简单的并联结构，但某一通道的产品状态，会对其他通道的供电状态产生影响，为解决此问题，本发明设计了多路独立恒流控制结构，从而使每个测试件的应力条件互不影响。本发明选用的NI6521数据采集卡可输出 4路模型信号量和16路数字信号量输入16路模拟信号量。这里设计为可容纳16个照明器件为受试产品，最多将其分为4组进行应力施加控制，并通过16路数字量来控制16个受试产品的数据采样点。(4)试验箱接收来自数据卡的4路模拟型号后，通过信号控制板上的信号处理电路，将其分为16路信号，并进行功率放大，送入装有照明器件底座的电路板中，施加在受试产品和限流电阻两端。同时根据数据卡送入的16路数字信号，经驱动芯片提高其驱动能力，通过继电器选择控制信号采集点，经过信号衰减后送出16路模拟信号给数据采集卡。 以上所提到的信号处理和衰减电路选用集成运算放大器芯片0P27，LM741，驱动芯片选用 ULN2003，选择控制电路选用的继电器为欧姆龙GV-5V，5V电源芯片选用LM2576。(5)数据卡采集到的信号，为施加给试验箱里的照明器件和限流电阻的电压值或受试产品上分得的电压值，可通过计算机进行切换控制；试验箱用以安装产品，并对照明器件施加电压可控的工作应力。所述的试验箱是一个箱体结构，它是由机箱、开关电源箱、装有照明器件底座的电路板、试验箱控制板、固定电路板的铜柱和开关线路组成；它们之间的位置关系是开关电源箱内置于机箱一侧，试验箱控制板设置在装有照明器件底座的电路板的下面位置，并通过固定电路板的铜柱将二者固连在一起后，放在开关电源箱的一侧。该机箱是内空的六面箱体，用不锈钢板材质制作；该开关电源箱是六面箱体结构；该装有照明器件底座的电路板是一块矩形板料，其上放置照明器件并有多个限流电阻及电源和信号接口 ；该试验箱控制板是一块矩形板料，其上并有多路信号运算和功率放大电路以及电源和信号输入输出接口 ；该固定电路板的铜柱是圆柱杆状结构。该开关线路是位于机箱背侧，与试验箱主电源 220V以及开关电源模块的220V电压输入端串联连接，从而控制机箱整个电源的通断。所述的数据采集卡为NI公司生产的6251数据采集卡。所述的计算机为带有USB接口的一般通用型计算机。所述的开关电源�？槲萘Υ锕镜腏SJ55-A12S18开关电源。其中，该试验箱的外形尺寸是35*25*15，单位cm ；其中，该开关电源箱的外形尺寸是20*10*4，单位cm;其中，该装有照明器件底座的电路板的外形尺寸是25拉0*0. 15，单位cm ；其中，该试验箱控制板的外形尺寸是25拉0*0. 15，单位cm ；其中，该固定电路板的铜柱的外形尺寸是直径0. 5cm，长7cm ；数量是4根；其中，该装有照明器件底座的电路板的材质是FR4玻璃纤维；其中，该试验箱控制板的是材质是FR4玻璃纤维。3、有益效果
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本发明的有益效果本装置在采集照明器件阻值数据和退化趋势的基础上，可对照明器件进行加速寿命试验和加速退化试验，通过计算机控制程序，可实现便捷的操作控制和直观的数据显示。可用于比较不同加速退化模型和加速寿命模型的准确度，开发新的模型，具有较高的研究效率。
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图1为本发明装置的结构框图。图2为本发明装置的信号流向框图。图3为单路电路原理4为试验箱中控制板的功能框5为本发明装置的试验箱结构图。图中1.机箱；2.开关电源箱；3.装有照明器件底座的电路板；4.试验箱控制板； 5.固定电路板的铜柱。
五具体实施例方式下面结合附图和实例对本发明进一步说明。如图1所示的一种通用型照明器件加速寿命和加速退化复用试验装置，由试验箱、数据采集卡和计算机三部分组成。三部分之间的信号流向如图2所示通过计算机控制界面对试验进行设置；数据采集卡接受计算机传来的控制信号，将其转换成数字和模拟信号送入试验箱，并采集试验箱中的实时数据，送入计算机，通过Labview开发的控制程序进行图像化显示和存储。本装置可对16路照明器件同时进行试验，并施加四组不同的应力值，对每一路单元电路，其原理如图3所示数据卡采集到的信号，为施加给照明器件和限流电阻的电压值或照明器件上分得的电压值，可通过计算机进行切换控制；试验箱用以安装照明器件，并对照明器件施加电压可控的工作应力。试验箱中的信号控制板的功能结构如图4所示试验箱接收来自数据卡的4路模拟型号后，通过信号控制板上的信号处理电路，将其分为16路信号，并进行功率放大，送入装有照明器件底座的电路板中，施加在受试产品和限流电阻两端。同时根据数据卡送入的16路数字信号，经驱动芯片提高其驱动能力，通过继电器选择控制信号采集点，经过信号衰减后送出16路模拟信号给数据采集卡。 试验箱的结构如图5所示。所述的试验箱是一个箱体结构，它是由机箱1、开关电源箱2、装有照明器件底座的电路板3、试验箱控制板4和固定电路板的铜柱5和开关线路组成；它们之间的位置关系是开关电源箱2内置于机箱1 一侧，试验箱控制板4设置在装有照明器件底座的电路板3 的下面位置，并通过固定电路板的铜柱5将二者固连在一起后，放在开关电源箱2的一侧。 该机箱1是内空的六面箱体，用不锈钢板材质制作；该开关电源箱是六面箱体结构；该装有照明器件底座的电路板3是一块FR4玻璃纤维材质的矩形板料，其上放置照明器件并有多个限流电阻及电源和信号接口 ；该试验箱控制板4是一块FR4玻璃纤维材质的矩形板料，其上并有多路信号运算和功率放大电路以及电源和信号输入输出接口 ；该固定电路板的铜柱 5是圆柱杆状结构。所述的数据采集卡为NI公司生产的6251数据采集卡。
所述的计算机为带有USB接口的一般通用型计算机。所述的开关电源�？槲萘Υ锕镜腏SJ55-A12S18开关电源。其中，该试验箱的外形尺寸是35*25*15，单位cm ；其中，该开关电源箱2的外形尺寸是20*10*4，单位cm ；其中，该装有照明器件底座的电路板3的外形尺寸是25拉0*0. 15，单位cm ；其中，该试验箱控制板4的外形尺寸是25拉0*0. 15，单位cm ；其中，该固定电路板的铜柱5的外形尺寸是直径0. 5cm，长7cm ；数量是4根。在本发明中，打开试验箱的机箱1，在装有照明器件底座的电路板3上安装好受试照明器件，安装好机箱1，打开计算机、数据采集卡和开关电源箱2，按照加速寿命试验要求，在控制程序中对试验的时间和应力等参数以及各路的数据采集点进行设置，开始试验时，试验箱对照明器件开始施加应力，程序也开始实时采集数据，在界面中实时显示并写入文件进行存储。本发明中，以照明器件随使用时间的增加，其电阻逐渐变大作为其性能退化参数，在试验中，随着照明器件电阻变大，其电压值也逐渐变大，因此以电压值作为试验采集和分析的数据。本装置以照明器件阻值为性能退化数据，对照明器件进行加速寿命试验和加速退化试验，并实时采集和存储数据，通过计算机控制程序，可实现便捷的操作控制和直观的数据显示。
权利要求
1.一种照明器件加速寿命和加速退化复用试验装置，其特征在于它包括试验箱、数据采集卡和计算机，通过计算机控制界面对试验进行设置；数据采集卡接受计算机传来的控制信号，将其转换成数字和模拟信号送入试验箱，并采集试验箱中的实时数据，送入计算机，通过Labview开发的控制程序进行图像化显示和存储；所述的试验箱是一个箱体结构，它是由机箱、开关电源�？�、装有照明器件底座的电路板、试验箱控制板、固定电路板的铜柱和开关线路组成；开关电源箱内置于机箱一侧，试验箱控制板设置在装有照明器件底座的电路板的下面位置，并通过固定电路板的铜柱将二者固连在一起后，放在开关电源箱的一侧；该机箱是内空的六面箱体，用不锈钢板材质制作； 该开关电源箱是六面箱体结构；该装有照明器件底座的电路板是一块矩形板料，其上放置照明器件并有复数个限流电阻及电源和信号接口 ；该试验箱控制板是一块矩形板料，其上并有多路信号运算和功率放大电路以及电源和信号输入输出接口 ；该固定电路板的铜柱是圆柱杆状结构，该开关线路是位于机箱背侧，与试验箱主电源220V以及开关电源�？榈� 220V电压输入端串联连接，从而控制机箱整个电源的通断。
2.据权利要求1所述的一种通用型照明器件加速寿命试验装置，其特征在于该试验箱的外形尺寸是35*25*15cm。
3.据权利要求1所述的一种通用型照明器件加速寿命试验装置，其特征在于该开关电源箱的外形尺寸是20*10*4cm。
4.据权利要求1所述的一种通用型照明器件加速寿命试验装置，其特征在于该装有照明器件底座的电路板的外形尺寸是25拉0*0. 15cm。
5.据权利要求1所述的一种通用型照明器件加速寿命试验装置，其特征在于该试验箱控制板的外形尺寸是25拉0*0. 15cm。
6.据权利要求1所述的一种通用型照明器件加速寿命试验装置，其特征在于该固定电路板的铜柱的外形尺寸是直径0. 5cm,长7cm ；数量是4根。
7.据权利要求1所述的一种通用型照明器件加速寿命试验装置，其特征在于该装有照明器件底座的电路板的材质是FR4玻璃纤维。
8.据权利要求1所述的一种通用型照明器件加速寿命试验装置，其特征在于该试验箱控制板的材质是FR4玻璃纤维。
全文摘要
一种照明器件加速寿命和加速退化复用试验装置，包括试验箱、数据采集卡和计算机。通过计算机控制界面对试验进行设置；数据采集卡接受计算机传来的控制信号，将其转换成数字和模拟信号送入试验箱，并采集试验箱中的实时数据，送入计算机，通过Labview开发的控制程序进行图像化显示和存储。本装置中的试验应力施加采用多路独立恒流控制结构，从而使每个测试件的应力条件互不影响。本发明通过计算机控制程序，可实现便捷的操作控制和直观的数据显示，并支持定时、定数、序贯等多种试验方案，可用于比较不同加速退化模型和加速寿命模型的准确度，开发新的模型，具有较高的研究效率。它在产品测试技术领域里具有较好的实用价值和广阔的应用前景。
文档编号G01R31/44GK102435956SQ20111028112
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者姚金勇, 李元, 贾宇 申请人:北京航空航天大学
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