針對LED燈頭高壓氣動測試治具的電路板模塊手動測試工裝設計，需綜合考慮電氣、功能驗證及操作便捷性。以下是系統化的設計方案：

1.核心需求分析

測試對象：LED燈頭的高壓耐受性、氣密性（如適用）、電路功能（如驅動模塊、信號響應）。

關鍵參數：高壓范圍（如AC/DC05kV）、電流檢測精度、氣動壓力（如01MPa）、測試時長。

標準：符合IEC61010高壓絕緣要求，接地保護，急停功能。

2.硬件模塊設計

#2.1高壓生成與檢測

高壓源：采用可調DC/AC高壓模塊（如05kV），集成過流保護（如繼電器+熔斷器）。

檢測電路：

分壓電阻網絡（高壓側→低壓ADC，比例1:1000）。

漏電流檢測（高精度運放+μA級電流傳感器）。

#2.2氣動控制

氣路：電磁閥控制氣源通斷，壓力傳感器（如MPS20N0040D）反饋至MCU。

密封測試：差壓法（對比被測件與標準件壓力衰減）。

#2.3信號接口

探針夾具：鍍金彈簧探針（耐高壓，接觸電阻<0.1Ω），適配不同燈頭引腳。

多路切換：高壓繼電器矩陣（如歐姆龍G7L）切換測試點位。

#2.4主控單元

MCU：STM32F103（帶12位ADC，PWM輸出）。

人機交互：

旋鈕編碼器調節參數。

0.96寸OLED顯示電壓/電流曲線。

蜂鳴器+LED報警（過壓/短路）。

4.防護

硬件：

高壓區域紅色亞克力罩，光柵聯鎖（開門斷電）。

泄放電阻（1MΩ/5W）在測試后放電。

軟件：

看門狗定時器防死機。

高壓使能雙確認（按鍵+腳踏開關）。

5.工裝結構

基板：2mm厚FR4，高壓走線3mm間距，開槽防爬電。

夾具：3D打印絕緣支架（PA66+30%玻纖），帶快速夾緊手柄。

線纜：硅膠高壓線（10kV耐壓），長度≤50cm減少干擾。

6.測試流程

1.預檢：短接自檢（驗證探針接觸電阻）。

2.自動化測試：

施加高壓→記錄泄漏電流→泄壓→氣密測試。

3.結果輸出：通過USB上傳CSV報告（含時間戳、序列號）。

7.關鍵器件選型建議

|功能|推薦型號|參數|

|----------|---------------------|----------------|

|高壓模塊| EMCO C50|05kVDC,5mA|

|電流傳感器| ACS712ELCTR05B| ±5A,185mV/A|

|壓力傳感器| Honeywell ASDXRRX100PD|01MPa,I2C輸出|

8.優化方向

擴展性：預留RS485接口支持PLC集成。

效率提升：雙工位設計（測試A件時準備B件）。

故障診斷：LED指示燈分段顯示故障點（如HV電源/負載/信號）。

通過此設計，可實現LED燈頭高壓與氣動性能的快速、測試，平均單件測試時間可控制在15秒內，不良品檢出率≥99.5%。