【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電子，具體來講是一種汽車ptc加熱器pcb控制板快速檢測系統及方法。
技術介紹
1、汽車ptc加熱器是汽車空調系統中一種常見的加熱裝置，通過電加熱的形式為駕駛艙提供溫暖的空氣。汽車ptc加熱器pcb控制板是用于控制和管理各種電子設備的核心組件，pcb控制板的設計和元器件選擇是確保設備性能和可靠性的關鍵。pcb控制板在大量元器件焊接前的檢測是為了確保pcb控制板在制造完成后，其電氣性能和質量符合相關規格要求的重要環節，這些測試可以及時發現電路板上的潛在問題，如開路、短路、元器件故障、焊接缺陷等。該檢測特別重要，可以降低制造商的不良率和返修率，節省一系列成本；確保電路板的可靠性和穩定性，對整個電子設備的性能至關重要；同時也是提高生產效率、降低生產成本的關鍵。
2、然而，ptc電加熱器的出廠自動化檢測，尤其是pcb控制板的焊接質量檢查，仍然依賴于人工操作和逐項測量，缺乏成熟的自動化檢測流水線和數據處理系統。傳統的人工測試，不同測試項目需要用到不同的測試儀器，且耗時費力，測試結果不能進行輸出可視化的測試報告。同時，大多數測試項需要進行帶電操作才能檢測相關模塊是否功能正常，測試人員的個人安全問題難以保證。
3、此外，現有的pcb板檢測系統通用性差，只能針對特定pcb產品進行測試，一旦pcb布局或功能發生變化，便無法滿足測試條件。
技術實現思路
1、針對現有技術中存在的缺陷，本專利技術的目的在于提供一種汽車ptc加熱器pcb控制板快速檢測系統及方法，該系統
2、為達到以上目的，本專利技術采取的技術方案是：一種汽車ptc加熱器pcb控制板快速檢測系統，包括測試臺架，所述測試臺架上集成設置有控制器端、pc端、攝像頭、負載模塊；所述攝像頭用于識別元器件的數量以及焊接檢測，同時用于識別pcb控制板類型，并將信息反饋至pc端；所述負載模塊用于模擬不同工況；所述控制器端用于采集與發送信號；所述pc端用于向控制器端發送控制指令。
3、在上述技術方案的基礎上，所述測試臺架設置有多個pcb控制板安裝卡槽。
4、在上述技術方案的基礎上，待檢測的pcb控制板通過安裝卡槽后端線束與控制器端進行通信連接，其中線束包括lin、pwm、dac信號。
5、本專利技術還提供一種基于上述系統的模型部署方法，包括：數據收集與預處理過程，使用工業相機在生產線上實時采集pcb控制板的圖像作為生產線路圖像的數據來源，并對圖像進行標注，識別出pcb控制板上的缺陷類型；隨后對數據進行清洗，通過圖像質量評估算法自動識別并剔除模糊或損壞的圖像，將其作為無效數據的識別；使用iqr方法識別傳感器數據中的異常值，并進行處理；
6、iqr方法公式：
7、lowe?bound＝q1-1.5×iqr
8、upper?bound＝q1-1.5×iqr
9、任何低于lower?bound或高于upper?bound的值被視為異常值，其中q1＝第25百分位數，q3＝第75百分位數，iqr＝q3-q1；
10、數據分割過程使用隨機抽樣方法將數據集分為訓練集、驗證集和測試集，比例為70％、15％和15％；
11、隨后進行歸一化處理，對圖像的像素值和傳感器數據進行z-score歸一化，公式如下所示：
12、
13、其中，x是原始數據點的值，μ是均值，σ是標準差，x′是歸一化后的值；
14、隨后將圖像轉換為適合深度學習模型處理的格式，通過將圖像轉換為浮點數張量，將預處理后的數據存儲在sql數據庫中，以便于后續的訓練。
15、在上述技術方案的基礎上，模型訓練與優化過程，選擇卷積神經網絡模型架構對模型的權重和偏執進行xavier初始化，初始化公式如下：
16、
17、其中，w是權重，a和b是前一層和后一層的神經元數量；
18、選擇交叉熵損失函數，函數公式如下：
19、
20、其中，n是類別數量，yi是真實標簽的one-hot表示，pi是模型預測的概率；
21、采用sgd更新規則對當前權重進行更新，更新規則如下：
22、wt+1＝wt-ηδwl
23、其中，wt是當前權重，η是學習率，δwl是損失函數關于權重的梯度；
24、模型的訓練過程中，向前傳播，計算模型的預測值，通過應用relu激活函數到每一層的輸出,使用損失函數計算模型預測和真實值之間的差異；通過反向傳播算法傳播這些梯度，梯度計算公式如下：
25、
26、其中，a是激活函數的輸出，z是加權輸入和偏置的和；
27、隨后控制學習率加速訓練過程避免過度的擬合，選擇sgd優化器，設置學習率為0.001，對模型進行訓練，不斷更新權重，當驗證集上的性能不在提升時保存最佳的模型。
28、在上述技術方案的基礎上，模型部署與集成過程，將訓練完成的模型保存并壓縮使其適合在快速檢測系統的環境中運行，將模型封裝成一個api，通過網絡請求發送圖像數據并接收模型的預測結果，在快速檢測系統中集成這個api，確保系統能夠自動發送圖像數據到模型，并處理返回的缺陷檢測結果，隨后設置監控，確保模型api的性能和穩定性。
29、在上述技術方案的基礎上，性能監控與維護過程，持續監控模型在實際應用中的性能，通過比較模型的性能指標與預設的閾值，檢測模型性能是否下降；如果模型性能下降，進一步分析以確定是否存在異常情況；檢測到性能下降或異常，系統自動觸發警報，通知相關人員進行進一步的分析和處理，根據異常檢測的結果更新模型，生產環境中持續學習，通過不斷接收新數據來適應數據分布的變化。
30、本專利技術還提供一種基于上述系統的快速檢測方法，包括以下步驟：將待檢測的pcb控制板安裝在測試臺架上的安裝卡槽中，隨后打開測試臺架上的電源開關，給待檢測設備進行供電，此時攝像頭對pcb控制板進行識別，通過自動放大圖像對其元器件進行數量檢測和焊接點的檢測，若檢測出焊接缺陷或元件缺失情況，pc端在可視化界面顯示結果供測試人員查看，測試人員手動觸發生成測試報告，隨后存入數據庫中；若該項測試通過，pc端將根據識別的pcb控制板類型為其匹配與之對應的測試代碼；
31、pc端執行匹配后的測試代碼，對控制器端發送一系列控制指令，隨后控制器端通過lin總線采集一系列pcb控制板發送的信號；
32、當控制器端未采集到某一測試項數值，判斷為檢測中的pcb控制板出現了邏輯開路或相關模塊損壞，此時測試結果判定為不合格產品；當采集到的數值不滿足與設定的期望閾值，判斷為相關的模塊出現了故障，當且僅當所有測試項數值均滿足與設定的期望值時，則判斷待測產品為合本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種汽車PTC加熱器PCB控制板快速檢測系統，包括測試臺架，其特征在于：所述測試臺架上集成設置有控制器端、PC端、攝像頭、負載模塊；所述攝像頭用于識別元器件的數量以及焊接檢測，同時用于識別PCB控制板類型，并將信息反饋至PC端；所述負載模塊用于模擬不同工況；所述控制器端用于采集與發送信號；所述PC端用于向控制器端發送控制指令。
2.如權利要求1所述的汽車PTC加熱器PCB控制板快速檢測系統，其特征在于：所述測試臺架設置有多個PCB控制板安裝卡槽。
3.如權利要求2所述的汽車PTC加熱器PCB控制板快速檢測系統，其特征在于：待檢測的PCB控制板通過安裝卡槽后端線束與控制器端進行通信連接，其中線束包括LIN、PWM、DAC信號。
4.一種基于權利要求1～3任一所述系統的模型部署方法，其特征在于，包括：數據收集與預處理過程，使用工業相機在生產線上實時采集PCB控制板的圖像作為生產線路圖像的數據來源，并對圖像進行標注，識別出PCB控制板上的缺陷類型；隨后對數據進行清洗，通過圖像質量評估算法自動識別并剔除模糊或損壞的圖像，將其作為無效數據的識別；使用
5.如權利要求4所述的模型部署方法，其特征在于，還包括：模型訓練與優化過程，選擇卷積神經網絡模型架構對模型的權重和偏執進行Xavier初始化，初始化公式如下：
6.如權利要求5所述的模型部署方法，其特征在于，還包括：模型部署與集成過程，將訓練完成的模型保存并壓縮使其適合在快速檢測系統的環境中運行，將模型封裝成一個API，通過網絡請求發送圖像數據并接收模型的預測結果，在快速檢測系統中集成這個API，確保系統能夠自動發送圖像數據到模型，并處理返回的缺陷檢測結果，隨后設置監控，確保模型API的性能和穩定性。
7.如權利要求6所述的模型部署方法，其特征在于，還包括：性能監控與維護過程，持續監控模型在實際應用中的性能，通過比較模型的性能指標與預設的閾值，檢測模型性能是否下降；如果模型性能下降，進一步分析以確定是否存在異常情況；檢測到性能下降或異常，系統自動觸發警報，通知相關人員進行進一步的分析和處理，根據異常檢測的結果更新模型，生產環境中持續學習，通過不斷接收新數據來適應數據分布的變化。
8.一種基于權利要求1～3任一所述系統的快速檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：
9.如權利要求8所述的快速檢測方法，其特征在于：還包括溫度采集功能測試，通過PC端可視化界面設置溫度值，PC端將溫度信號通過CAN總線發送至控制器端，控制器端解析指令后，發送相關溫度的DA信號至PCB控制板，隨后PCB控制板將采集的AD信號轉化為溫度值通過LIN總線發送至PC端，檢測發送溫度與接收溫度是否一致，從而判斷溫度采集相關電路是否合格。
10.如權利要求8所述的快速檢測方法，其特征在于：待測產品經過該快速檢測系統完成所有檢測后，測試結果可以PDF格式輸出保存在數據庫中，將合格產品與不合格產品進行分類。
...【技術特征摘要】
1.一種汽車ptc加熱器pcb控制板快速檢測系統，包括測試臺架，其特征在于：所述測試臺架上集成設置有控制器端、pc端、攝像頭、負載模塊；所述攝像頭用于識別元器件的數量以及焊接檢測，同時用于識別pcb控制板類型，并將信息反饋至pc端；所述負載模塊用于模擬不同工況；所述控制器端用于采集與發送信號；所述pc端用于向控制器端發送控制指令。
2.如權利要求1所述的汽車ptc加熱器pcb控制板快速檢測系統，其特征在于：所述測試臺架設置有多個pcb控制板安裝卡槽。
3.如權利要求2所述的汽車ptc加熱器pcb控制板快速檢測系統，其特征在于：待檢測的pcb控制板通過安裝卡槽后端線束與控制器端進行通信連接，其中線束包括lin、pwm、dac信號。
4.一種基于權利要求1～3任一所述系統的模型部署方法，其特征在于，包括：數據收集與預處理過程，使用工業相機在生產線上實時采集pcb控制板的圖像作為生產線路圖像的數據來源，并對圖像進行標注，識別出pcb控制板上的缺陷類型；隨后對數據進行清洗，通過圖像質量評估算法自動識別并剔除模糊或損壞的圖像，將其作為無效數據的識別；使用iqr方法識別傳感器數據中的異常值，并進行處理；
5.如權利要求4所述的模型部署方法，其特征在于，還包括：模型訓練與優化過程，選擇卷積神經網絡模型架構對模型的權重和偏執進行xavier初始化，初始化公式如下：
6.如權利要求5所述的模型部署方法，其特征在于，還包括：模型部署與集成過程...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊朝陽，鄭建民，湯明，時啟龍，杜德明，羅文偉，蘭青，
申請(專利權)人：湖北汽車工業學院，
類型：發明
國別省市：
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