?8kV 為 y = k2Xx+b2,8kV 以上設(shè)定為 y = k3Xx+b3 (其中，y表示實(shí)際轉(zhuǎn)換電壓輸出即需要輸入到DA轉(zhuǎn)換電路的控制電壓信號(hào)的電壓值；x表示顯示的電壓值，即高壓探針輸出的電壓；kl、k2、k3、bl、b2、b3均為預(yù)設(shè)參數(shù))。具體的，lkv?3kv 為 y = 0.000502 X x+0.001，3kV ?8kV 為 y = 0.0005 X χ+0.0015，8kV 以上設(shè)定為 y =
0.000497Xx+0.001。通過分級(jí)的處理以及高壓補(bǔ)償，很好的解決了因高壓電源線性度不高以及電壓跨度較大而產(chǎn)生的高壓輸出精度不高問題。
[0065]高壓補(bǔ)償參見圖4所示，本裝置產(chǎn)生高壓后經(jīng)過反饋回到PLC形成的一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。在高壓輸出之后，會(huì)對(duì)實(shí)際產(chǎn)生的高壓進(jìn)行高壓采樣，按照一定比例采樣后，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換將對(duì)應(yīng)的模擬量以數(shù)字形式發(fā)送到PLC，PLC內(nèi)部會(huì)將采樣的量與給出的量進(jìn)行比較，然后進(jìn)行微量調(diào)整輸出。
[0066]優(yōu)選的，本發(fā)明實(shí)施例中的DA轉(zhuǎn)換電路10具體包括:DA轉(zhuǎn)換芯片、放大電路、CMOS模擬開關(guān)和控制開關(guān)；DA轉(zhuǎn)換芯片與放大電路的輸入端相連，放大電路的輸出端通過CMOS模擬開關(guān)與控制開關(guān)的輸入端相連；DA轉(zhuǎn)換芯片用于將數(shù)字電壓信號(hào)(即控制電壓信號(hào))轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)，并將模擬電壓信號(hào)發(fā)送至放大電路；控制開關(guān)設(shè)有第一輸出端和第二輸出端，且控制開關(guān)的第一輸出端為DA轉(zhuǎn)換電路10的正電壓輸出端，控制開關(guān)的第二輸出端為DA轉(zhuǎn)換電路10的負(fù)電壓輸出端。
[0067]具體的，參見圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例中，DA轉(zhuǎn)換芯片采用MAX531。PLC將轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)通過DIN端口發(fā)送到DA轉(zhuǎn)換芯片MAX531中(需配合時(shí)鐘信號(hào)SCLK、片選信號(hào)SCS、以及清零端口 CLR發(fā)送數(shù)據(jù))，MAX531是12位串行數(shù)據(jù)接口數(shù)模轉(zhuǎn)換器，采用“反向”R —2R的梯形電阻網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。內(nèi)置單電源CMOS運(yùn)算放大器，其最大工作電流僅為260 μ A，具有很好的電壓偏移，增益和線性度。內(nèi)部運(yùn)算放大器根據(jù)需要可配置成+1或+2的增益，也可作四象限乘法器。轉(zhuǎn)換后形成0.5-5V的模擬電壓，經(jīng)過放大器IC113運(yùn)算放大器進(jìn)行放大。
[0068]其中，參見圖5所示，根據(jù)虛短:V3 = V2 ;根據(jù)虛斷:(V2-0)/R109 = (V6-V2)/Rwl09 ;根據(jù)以上兩式可求得:V6 = ((Rwl09+R109)/R109) XV3 = (1+Rwl09/R109) XV3。
[0069]上式中，V6即為放大后的模擬電壓，V3為DA轉(zhuǎn)換后的模擬電壓，因此實(shí)現(xiàn)了對(duì)模擬電壓的放大，運(yùn)放IC114構(gòu)成了一個(gè)電壓跟隨電路，用于增大輸入阻抗，防止負(fù)載對(duì)模擬信號(hào)的影響。CMOS模擬開關(guān)IC115采用MAX319，控制開關(guān)J101是一個(gè)單刀雙擲的開關(guān)，G5V-1就是開關(guān)J101的線圈，即第三線圈，用于解決有兩個(gè)高壓電源，而DA轉(zhuǎn)換電路就一塊的問題。
[0070]本發(fā)明實(shí)施例中，形成高壓后利用高壓真空繼電器SW1進(jìn)行正負(fù)極性切換，由于高壓電源輸出電流Ιο為2mA，因此限流電阻R1選用了 10ΜΩ。
[0071]Rl> = Umax/Ιο = 10000/2ΚΩ = 5ΜΩ。通過 R1 經(jīng)過 SW2 常閉端對(duì)主電容 C1 進(jìn)行充電，C1大小為lOOOpf。
[0072]在本發(fā)明實(shí)施例中，使用真空高壓繼電器對(duì)正負(fù)高壓電源、充電放電等進(jìn)行切換，而控制信號(hào)是由控制系統(tǒng)PLC發(fā)出，然而高壓高頻的回路極易通過空間耦合方式對(duì)包括繼電器控制端等一些控制端口造成干擾，因此在本發(fā)明實(shí)施例中，控制系統(tǒng)與高壓系統(tǒng)之間的控制部分增加了電氣隔離電路，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。該電氣隔離電路用于接收線圈控制信號(hào)，并將線圈控制信號(hào)進(jìn)行電氣隔離后發(fā)送至控制線圈的控制端，控制線圈包括第一線圈、第二線圈、第三線圈中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。
[0073]具體的，參見圖6所示，該電氣隔離電路包括:鎖存器74HC573、光耦合器和放大器。其中，鎖存器的輸入端用于接收線圈控制信號(hào)，輸出端依次通過光耦合器和放大器后與相應(yīng)的控制線圈相連。同時(shí)，光親合器與放大器對(duì)應(yīng)，即一個(gè)光親合器與一個(gè)放大器相串聯(lián)，每個(gè)光耦合器控制一個(gè)線圈。其中，數(shù)據(jù)通過74HC573鎖存器后，將通往高壓電源的信號(hào)通過過0101?0104光耦合器進(jìn)行隔離，然后通過T101、T102、T104、T105進(jìn)行放大后驅(qū)動(dòng)高壓繼電器線圈，從而遏制了高壓竄擾到低壓控制系統(tǒng)中。圖6中以控制四個(gè)線圈為例，分別為第一線圈U1、第二線圈U2、第三線圈G5V-1，以及正負(fù)高壓電源供電DC24V的線圈(圖中未示出)。
[0074]優(yōu)選的，本發(fā)明實(shí)施例提供的1C卡靜電測(cè)試裝置還包括:運(yùn)動(dòng)單元，該運(yùn)動(dòng)單元包括XYZ三軸伺服電機(jī)；運(yùn)動(dòng)單元用于根據(jù)PLC下發(fā)的運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)控制高壓探針或被測(cè)1C卡在預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)軌道上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了被測(cè)1C卡能夠在整個(gè)測(cè)試空間內(nèi)全自動(dòng)移動(dòng)和駐留。考慮到1C卡的芯片引腳面積很小，間距非常近，可以選用精度達(dá)到0.01mm的移動(dòng)滑軌，在PLC的控制下實(shí)現(xiàn)精確移動(dòng)，能夠?qū)㈧o電電荷有效釋放到每一個(gè)引腳上。
[0075]同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例提供的1C卡靜電測(cè)試裝置還設(shè)置了紅外感應(yīng)防護(hù)裝置；該紅外感應(yīng)防護(hù)裝置在感應(yīng)到生物體信號(hào)時(shí)(例如人手靠近等)，斷開1C卡靜電測(cè)試裝置的電源。在1C卡的取放過程中需要經(jīng)過設(shè)備的操作窗，除了正常的取放卡片動(dòng)作之外，如果設(shè)備在運(yùn)行過程中遇到人手意外伸入裝置，將會(huì)啟動(dòng)程序中斷模式，確保機(jī)械和高電壓不會(huì)對(duì)操作人員造成危害。
[0076]基于同樣的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種1C卡靜電測(cè)試方法，該方法基于如上述的1C卡靜電測(cè)試裝置，參見圖7所示，該方法包括步驟701-704:
[0077]步驟701:根據(jù)輸入電壓和輸出電壓之間的線性關(guān)系，分段設(shè)置電壓線性函數(shù)；
[0078]步驟702:根據(jù)需要輸出的輸出電壓和電壓線性函數(shù)，確定控制電壓信號(hào)，并將控制電壓信號(hào)發(fā)送至DA轉(zhuǎn)換電路；
[0079]步驟703:DA轉(zhuǎn)換電路將控制電壓信號(hào)換為模擬電壓信號(hào)，并根據(jù)模擬電壓信號(hào)控制高壓程控開關(guān)的輸出電壓，高壓程控開關(guān)包括正高壓電源和/或負(fù)高壓電源；
[0080]步驟704:根據(jù)輸出電壓為充放電回路充電，并在需要放電測(cè)試時(shí)進(jìn)行高壓探針放電，進(jìn)行1C卡靜電測(cè)試。
[0081 ] 優(yōu)選的，該方法還包括步驟A1-A2:
[0082]步驟A1、采集高壓探針產(chǎn)生的電壓，并反饋電壓；
[0083]步驟A2、根據(jù)反饋的電壓實(shí)時(shí)調(diào)整輸出電壓。
[0084]其中，在步驟A2中，調(diào)整輸出電壓實(shí)際為根據(jù)電壓線性函數(shù)和反饋的電壓調(diào)整控制電壓信號(hào)。
[0085]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種1C卡靜電測(cè)試裝置及測(cè)試方法，采用兩個(gè)高壓電源的設(shè)計(jì)，提高了輸出穩(wěn)定性，且提高了輸出的精。SPS+和SPS-兩個(gè)高壓電源為高壓程控電源，采用了雙高壓電源，可以實(shí)現(xiàn)更高的輸出穩(wěn)定性以及更高的電壓輸出精度。采用分級(jí)式補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)靜電高壓輸出，很好的解決了因高壓電源線性度不高以及電壓跨度較大而產(chǎn)生的高壓輸出精度不高問