專利名稱：一種照明器件加速壽命和加速退化復(fù)用試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加速試驗(yàn)裝置，具體涉及一種照明器件加速壽命和加速退化復(fù)用試驗(yàn)裝置。屬于產(chǎn)品測試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，照明器件壽命是燈質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，需要進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的測試，以及使用壽命的檢驗(yàn)。以往此項(xiàng)工作主要靠產(chǎn)品的實(shí)際使用過程來大約的估算，極不準(zhǔn)確，并且與真實(shí)的使用環(huán)境差別較大，可靠性和壽命的檢測準(zhǔn)確性低。加速壽命試驗(yàn)是在既不改變產(chǎn)品的失效機(jī)理、不增加新的失效因子的前提下，提高試驗(yàn)應(yīng)力，加速產(chǎn)品失效進(jìn)程的一種試驗(yàn)方法。根據(jù)加速壽命試驗(yàn)的結(jié)果，可以預(yù)測產(chǎn)品在正常應(yīng)力下的壽命特征。以電壓為應(yīng)力作恒定應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)時(shí)，經(jīng)常采用逆冪律作為壽命與電壓關(guān)系的模型，不但可使長壽型照明器件的壽命檢驗(yàn)變?yōu)榭赡?，對普通照明器件的壽命試?yàn)也可加快，大大節(jié)約人力物力，降低檢定成本和企業(yè)負(fù)擔(dān)，提高效率。公開號(hào)為CN102U9048A的中國發(fā)明專利申請，設(shè)計(jì)了一種照明器件自動(dòng)壽命試驗(yàn)裝置，一種通用型照明器件加速壽命和加速退化復(fù)用試驗(yàn)裝置，該設(shè)計(jì)用于對照明器件進(jìn)行壽命測試，但未使用加速壽命試驗(yàn)技術(shù)，試驗(yàn)時(shí)間長，成本高，并且沒有對照明器件性能進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集，僅獲得照明器件的壽命數(shù)據(jù)。公開號(hào)為CN201859199U的中國發(fā)明專利申請，設(shè)計(jì)了一種LED芯片加速壽命試驗(yàn)裝置，該設(shè)計(jì)對芯片進(jìn)行以溫度為加速應(yīng)力的加速壽命試驗(yàn)，需要終止試驗(yàn)再通過其他設(shè)備和方法對受試芯片進(jìn)行性能測試。在一般的多通道實(shí)驗(yàn)裝置中，對受試多采用簡單的并聯(lián)結(jié)構(gòu)，但某一通道的產(chǎn)品狀態(tài)，會(huì)對其他通道的供電狀態(tài)產(chǎn)生影響。為解決以上諸問題，所以本發(fā)明提出了一種可實(shí)時(shí)對照明器件進(jìn)行性能測試和數(shù)據(jù)采集的加速壽命和加速退化復(fù)用試驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)了多路獨(dú)立恒流控制結(jié)構(gòu)，從而使每個(gè)測試件的應(yīng)力條件互不影響。

發(fā)明內(nèi)容
1、目的本發(fā)明的目的是提供一種照明器件加速壽命和加速退化復(fù)用試驗(yàn)裝置， 該裝置可對照明器件實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)測試和采集，支持定時(shí)、定數(shù)、序貫等多種試驗(yàn)方案。2、技術(shù)方案本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是見圖1，本發(fā)明一種照明器件加速壽命和加速退化復(fù)用試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)箱、數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)。它們之間的位置連接關(guān)系及信號(hào)走向是通過計(jì)算機(jī)控制界面對試驗(yàn)進(jìn)行設(shè)置；數(shù)據(jù)采集卡接受計(jì)算機(jī)傳來的控制信號(hào)， 將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字和模擬信號(hào)送入試驗(yàn)箱，并采集試驗(yàn)箱中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，送入計(jì)算機(jī)，通過 Labview開發(fā)的控制程序進(jìn)行圖像化顯示和存儲(chǔ)。(1)首先通過計(jì)算機(jī)控制界面對試驗(yàn)進(jìn)行設(shè)置。在程序界面可以對受試產(chǎn)品的應(yīng)力施加時(shí)間和應(yīng)力施加值以及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置。不同的應(yīng)力施加方式?jīng)Q定于定時(shí)、定數(shù)或序貫等不同試驗(yàn)方案，靈活的試驗(yàn)制定使其適用于多種加速壽命試驗(yàn)和加速退化試驗(yàn)環(huán)境。數(shù)據(jù)采集卡與計(jì)算機(jī)之間為USB接口通信，簡易便捷。(2)數(shù)據(jù)采集卡接受計(jì)算機(jī)傳來的控制信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字和模擬信號(hào)送入試驗(yàn)箱，并采集試驗(yàn)箱中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，送入計(jì)算機(jī)，通過Labview開發(fā)的控制程序進(jìn)行圖像化顯示和存儲(chǔ)。(3)在一般的多通道實(shí)驗(yàn)裝置中，對受試多采用簡單的并聯(lián)結(jié)構(gòu)，但某一通道的產(chǎn)品狀態(tài)，會(huì)對其他通道的供電狀態(tài)產(chǎn)生影響，為解決此問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了多路獨(dú)立恒流控制結(jié)構(gòu)，從而使每個(gè)測試件的應(yīng)力條件互不影響。本發(fā)明選用的NI6521數(shù)據(jù)采集卡可輸出 4路模型信號(hào)量和16路數(shù)字信號(hào)量輸入16路模擬信號(hào)量。這里設(shè)計(jì)為可容納16個(gè)照明器件為受試產(chǎn)品，最多將其分為4組進(jìn)行應(yīng)力施加控制，并通過16路數(shù)字量來控制16個(gè)受試產(chǎn)品的數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)。(4)試驗(yàn)箱接收來自數(shù)據(jù)卡的4路模擬型號(hào)后，通過信號(hào)控制板上的信號(hào)處理電路，將其分為16路信號(hào)，并進(jìn)行功率放大，送入裝有照明器件底座的電路板中，施加在受試產(chǎn)品和限流電阻兩端。同時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)卡送入的16路數(shù)字信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)芯片提高其驅(qū)動(dòng)能力，通過繼電器選擇控制信號(hào)采集點(diǎn)，經(jīng)過信號(hào)衰減后送出16路模擬信號(hào)給數(shù)據(jù)采集卡。 以上所提到的信號(hào)處理和衰減電路選用集成運(yùn)算放大器芯片0P27，LM741，驅(qū)動(dòng)芯片選用 ULN2003，選擇控制電路選用的繼電器為歐姆龍GV-5V，5V電源芯片選用LM2576。(5)數(shù)據(jù)卡采集到的信號(hào)，為施加給試驗(yàn)箱里的照明器件和限流電阻的電壓值或受試產(chǎn)品上分得的電壓值，可通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行切換控制；試驗(yàn)箱用以安裝產(chǎn)品，并對照明器件施加電壓可控的工作應(yīng)力。所述的試驗(yàn)箱是一個(gè)箱體結(jié)構(gòu)，它是由機(jī)箱、開關(guān)電源箱、裝有照明器件底座的電路板、試驗(yàn)箱控制板、固定電路板的銅柱和開關(guān)線路組成；它們之間的位置關(guān)系是開關(guān)電源箱內(nèi)置于機(jī)箱一側(cè)，試驗(yàn)箱控制板設(shè)置在裝有照明器件底座的電路板的下面位置，并通過固定電路板的銅柱將二者固連在一起后，放在開關(guān)電源箱的一側(cè)。該機(jī)箱是內(nèi)空的六面箱體，用不銹鋼板材質(zhì)制作；該開關(guān)電源箱是六面箱體結(jié)構(gòu)；該裝有照明器件底座的電路板是一塊矩形板料，其上放置照明器件并有多個(gè)限流電阻及電源和信號(hào)接口 ；該試驗(yàn)箱控制板是一塊矩形板料，其上并有多路信號(hào)運(yùn)算和功率放大電路以及電源和信號(hào)輸入輸出接口 ；該固定電路板的銅柱是圓柱桿狀結(jié)構(gòu)。該開關(guān)線路是位于機(jī)箱背側(cè)，與試驗(yàn)箱主電源 220V以及開關(guān)電源模塊的220V電壓輸入端串聯(lián)連接，從而控制機(jī)箱整個(gè)電源的通斷。所述的數(shù)據(jù)采集卡為NI公司生產(chǎn)的6251數(shù)據(jù)采集卡。所述的計(jì)算機(jī)為帶有USB接口的一般通用型計(jì)算機(jī)。所述的開關(guān)電源模塊為捷力達(dá)公司的JSJ55-A12S18開關(guān)電源。其中，該試驗(yàn)箱的外形尺寸是35*25*15，單位cm ；其中，該開關(guān)電源箱的外形尺寸是20*10*4，單位cm;其中，該裝有照明器件底座的電路板的外形尺寸是25拉0*0. 15，單位cm ；其中，該試驗(yàn)箱控制板的外形尺寸是25拉0*0. 15，單位cm ；其中，該固定電路板的銅柱的外形尺寸是直徑0. 5cm，長7cm ；數(shù)量是4根；其中，該裝有照明器件底座的電路板的材質(zhì)是FR4玻璃纖維；其中，該試驗(yàn)箱控制板的是材質(zhì)是FR4玻璃纖維。3、有益效果
4
本發(fā)明的有益效果本裝置在采集照明器件阻值數(shù)據(jù)和退化趨勢的基礎(chǔ)上，可對照明器件進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)和加速退化試驗(yàn)，通過計(jì)算機(jī)控制程序，可實(shí)現(xiàn)便捷的操作控制和直觀的數(shù)據(jù)顯示?？捎糜诒容^不同加速退化模型和加速壽命模型的準(zhǔn)確度，開發(fā)新的模型，具有較高的研究效率。
四

圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明裝置的信號(hào)流向框圖。圖3為單路電路原理4為試驗(yàn)箱中控制板的功能框5為本發(fā)明裝置的試驗(yàn)箱結(jié)構(gòu)圖。圖中1.機(jī)箱；2.開關(guān)電源箱；3.裝有照明器件底座的電路板；4.試驗(yàn)箱控制板； 5.固定電路板的銅柱。
五具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。如圖1所示的一種通用型照明器件加速壽命和加速退化復(fù)用試驗(yàn)裝置，由試驗(yàn)箱、數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)三部分組成。三部分之間的信號(hào)流向如圖2所示通過計(jì)算機(jī)控制界面對試驗(yàn)進(jìn)行設(shè)置；數(shù)據(jù)采集卡接受計(jì)算機(jī)傳來的控制信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字和模擬信號(hào)送入試驗(yàn)箱，并采集試驗(yàn)箱中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，送入計(jì)算機(jī)，通過Labview開發(fā)的控制程序進(jìn)行圖像化顯示和存儲(chǔ)。本裝置可對16路照明器件同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)，并施加四組不同的應(yīng)力值，對每一路單元電路，其原理如圖3所示數(shù)據(jù)卡采集到的信號(hào)，為施加給照明器件和限流電阻的電壓值或照明器件上分得的電壓值，可通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行切換控制；試驗(yàn)箱用以安裝照明器件，并對照明器件施加電壓可控的工作應(yīng)力。試驗(yàn)箱中的信號(hào)控制板的功能結(jié)構(gòu)如圖4所示試驗(yàn)箱接收來自數(shù)據(jù)卡的4路模擬型號(hào)后，通過信號(hào)控制板上的信號(hào)處理電路，將其分為16路信號(hào)，并進(jìn)行功率放大，送入裝有照明器件底座的電路板中，施加在受試產(chǎn)品和限流電阻兩端。同時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)卡送入的16路數(shù)字信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)芯片提高其驅(qū)動(dòng)能力，通過繼電器選擇控制信號(hào)采集點(diǎn)，經(jīng)過信號(hào)衰減后送出16路模擬信號(hào)給數(shù)據(jù)采集卡。 試驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)如圖5所示。所述的試驗(yàn)箱是一個(gè)箱體結(jié)構(gòu)，它是由機(jī)箱1、開關(guān)電源箱2、裝有照明器件底座的電路板3、試驗(yàn)箱控制板4和固定電路板的銅柱5和開關(guān)線路組成；它們之間的位置關(guān)系是開關(guān)電源箱2內(nèi)置于機(jī)箱1 一側(cè)，試驗(yàn)箱控制板4設(shè)置在裝有照明器件底座的電路板3 的下面位置，并通過固定電路板的銅柱5將二者固連在一起后，放在開關(guān)電源箱2的一側(cè)。 該機(jī)箱1是內(nèi)空的六面箱體，用不銹鋼板材質(zhì)制作；該開關(guān)電源箱是六面箱體結(jié)構(gòu)；該裝有照明器件底座的電路板3是一塊FR4玻璃纖維材質(zhì)的矩形板料，其上放置照明器件并有多個(gè)限流電阻及電源和信號(hào)接口 ；該試驗(yàn)箱控制板4是一塊FR4玻璃纖維材質(zhì)的矩形板料，其上并有多路信號(hào)運(yùn)算和功率放大電路以及電源和信號(hào)輸入輸出接口 ；該固定電路板的銅柱 5是圓柱桿狀結(jié)構(gòu)。所述的數(shù)據(jù)采集卡為NI公司生產(chǎn)的6251數(shù)據(jù)采集卡。
所述的計(jì)算機(jī)為帶有USB接口的一般通用型計(jì)算機(jī)。所述的開關(guān)電源模塊為捷力達(dá)公司的JSJ55-A12S18開關(guān)電源。其中，該試驗(yàn)箱的外形尺寸是35*25*15，單位cm ；其中，該開關(guān)電源箱2的外形尺寸是20*10*4，單位cm ；其中，該裝有照明器件底座的電路板3的外形尺寸是25拉0*0. 15，單位cm ；其中，該試驗(yàn)箱控制板4的外形尺寸是25拉0*0. 15，單位cm ；其中，該固定電路板的銅柱5的外形尺寸是直徑0. 5cm，長7cm ；數(shù)量是4根。在本發(fā)明中，打開試驗(yàn)箱的機(jī)箱1，在裝有照明器件底座的電路板3上安裝好受試照明器件，安裝好機(jī)箱1，打開計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡和開關(guān)電源箱2，按照加速壽命試驗(yàn)要求，在控制程序中對試驗(yàn)的時(shí)間和應(yīng)力等參數(shù)以及各路的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，開始試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)箱對照明器件開始施加應(yīng)力，程序也開始實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，在界面中實(shí)時(shí)顯示并寫入文件進(jìn)行存儲(chǔ)。本發(fā)明中，以照明器件隨使用時(shí)間的增加，其電阻逐漸變大作為其性能退化參數(shù)，在試驗(yàn)中，隨著照明器件電阻變大，其電壓值也逐漸變大，因此以電壓值作為試驗(yàn)采集和分析的數(shù)據(jù)。本裝置以照明器件阻值為性能退化數(shù)據(jù)，對照明器件進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)和加速退化試驗(yàn)，并實(shí)時(shí)采集和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過計(jì)算機(jī)控制程序，可實(shí)現(xiàn)便捷的操作控制和直觀的數(shù)據(jù)顯示。
權(quán)利要求
1.一種照明器件加速壽命和加速退化復(fù)用試驗(yàn)裝置，其特征在于它包括試驗(yàn)箱、數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)，通過計(jì)算機(jī)控制界面對試驗(yàn)進(jìn)行設(shè)置；數(shù)據(jù)采集卡接受計(jì)算機(jī)傳來的控制信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字和模擬信號(hào)送入試驗(yàn)箱，并采集試驗(yàn)箱中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，送入計(jì)算機(jī)，通過Labview開發(fā)的控制程序進(jìn)行圖像化顯示和存儲(chǔ)；所述的試驗(yàn)箱是一個(gè)箱體結(jié)構(gòu)，它是由機(jī)箱、開關(guān)電源模塊、裝有照明器件底座的電路板、試驗(yàn)箱控制板、固定電路板的銅柱和開關(guān)線路組成；開關(guān)電源箱內(nèi)置于機(jī)箱一側(cè)，試驗(yàn)箱控制板設(shè)置在裝有照明器件底座的電路板的下面位置，并通過固定電路板的銅柱將二者固連在一起后，放在開關(guān)電源箱的一側(cè)；該機(jī)箱是內(nèi)空的六面箱體，用不銹鋼板材質(zhì)制作； 該開關(guān)電源箱是六面箱體結(jié)構(gòu)；該裝有照明器件底座的電路板是一塊矩形板料，其上放置照明器件并有復(fù)數(shù)個(gè)限流電阻及電源和信號(hào)接口 ；該試驗(yàn)箱控制板是一塊矩形板料，其上并有多路信號(hào)運(yùn)算和功率放大電路以及電源和信號(hào)輸入輸出接口 ；該固定電路板的銅柱是圓柱桿狀結(jié)構(gòu)，該開關(guān)線路是位于機(jī)箱背側(cè)，與試驗(yàn)箱主電源220V以及開關(guān)電源模塊的 220V電壓輸入端串聯(lián)連接，從而控制機(jī)箱整個(gè)電源的通斷。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用型照明器件加速壽命試驗(yàn)裝置，其特征在于該試驗(yàn)箱的外形尺寸是35*25*15cm。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用型照明器件加速壽命試驗(yàn)裝置，其特征在于該開關(guān)電源箱的外形尺寸是20*10*4cm。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用型照明器件加速壽命試驗(yàn)裝置，其特征在于該裝有照明器件底座的電路板的外形尺寸是25拉0*0. 15cm。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用型照明器件加速壽命試驗(yàn)裝置，其特征在于該試驗(yàn)箱控制板的外形尺寸是25拉0*0. 15cm。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用型照明器件加速壽命試驗(yàn)裝置，其特征在于該固定電路板的銅柱的外形尺寸是直徑0. 5cm,長7cm ；數(shù)量是4根。
7.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用型照明器件加速壽命試驗(yàn)裝置，其特征在于該裝有照明器件底座的電路板的材質(zhì)是FR4玻璃纖維。
8.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用型照明器件加速壽命試驗(yàn)裝置，其特征在于該試驗(yàn)箱控制板的材質(zhì)是FR4玻璃纖維。
全文摘要
一種照明器件加速壽命和加速退化復(fù)用試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)箱、數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)。通過計(jì)算機(jī)控制界面對試驗(yàn)進(jìn)行設(shè)置；數(shù)據(jù)采集卡接受計(jì)算機(jī)傳來的控制信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字和模擬信號(hào)送入試驗(yàn)箱，并采集試驗(yàn)箱中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，送入計(jì)算機(jī)，通過Labview開發(fā)的控制程序進(jìn)行圖像化顯示和存儲(chǔ)。本裝置中的試驗(yàn)應(yīng)力施加采用多路獨(dú)立恒流控制結(jié)構(gòu)，從而使每個(gè)測試件的應(yīng)力條件互不影響。本發(fā)明通過計(jì)算機(jī)控制程序，可實(shí)現(xiàn)便捷的操作控制和直觀的數(shù)據(jù)顯示，并支持定時(shí)、定數(shù)、序貫等多種試驗(yàn)方案，可用于比較不同加速退化模型和加速壽命模型的準(zhǔn)確度，開發(fā)新的模型，具有較高的研究效率。它在產(chǎn)品測試技術(shù)領(lǐng)域里具有較好的實(shí)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G01R31/44GK102435956SQ20111028112
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者姚金勇, 李元, 賈宇 申請人:北京航空航天大學(xué)