一种热敏打印头的电气特性测试方法

摘要

本发明提供一种热敏打印头的电气特性测试方法，包括上电步骤、选能信号测试步骤、锁存信号测试步骤和发热体阻值测试步骤，当导通选能电压、阻断选能电压、导通锁存电压、阻断锁存电压和发热体阻值均符合预设值，则热敏打印头为良品。在连接热敏打印头后，等在电源电压稳定后，依次对选能信号功能、锁存信号功能和每一个单独的发热体的电阻阻值进行测试，三项测试均通过的话，则代表当前测试热敏打印头符合标准属于良品，可供后续使用，本案测试方案对各项功能进行稳定且全面测试，且方便高效。

权利要求

1.一种热敏打印头的电气特性测试方法，其特征在于，包括：上电步骤，对所述热敏打印头上电并保持电压稳定；

选能信号测试步骤，检测所述热敏打印头在导通选能状态下的导通选能电压，检测所述热敏打印头在阻断选能状态下的阻断选能电压；

锁存信号测试步骤，控制所述热敏打印头处于导通选能状态，检测所述热敏打印头在导通锁存状态下的导通锁存电压，检测所述热敏打印头在阻断锁存状态下的阻断锁存电压；

发热体阻值测试步骤，检测所述热敏打印头中每一个发热体的发热体阻值；

当所述导通选能电压、所述阻断选能电压、所述导通锁存电压、所述阻断锁存电压和所述发热体阻值均符合预设值，则所述热敏打印头为良品；

所述上电步骤包括：

对所述热敏打印头上电；

对所述热敏打印头输出全为逻辑“0”的打印数据；

对所述热敏打印头依次发送导通锁存信号和阻断锁存信号；

读取供电探测电压；

判断供电探测电压是否稳定，如所述供电探测电压稳定则执行所述选能信号测试步骤；

所述选能信号测试步骤包括:

对所述热敏打印头输出全为逻辑“1”的打印数据；

对所述热敏打印头依次输出导通锁存信号和阻断锁存信号；

对所述热敏打印头输出阻断选能信号，获取所述阻断选能电压；

对所述热敏打印头输出导通选能信号，获取所述导通选能电压；

当所述导通选能电压和所述阻断选能电压符合预设值，则执行所述锁存信号测试步骤；

所述锁存信号测试步骤包括：

控制所述热敏打印头处于导通选能状态；

对所述热敏打印头输出全为逻辑“0”的打印数据，在所述阻断锁存状态下读取第一阻断锁存电压；

如所述第一阻断锁存电压不等于发热体全阻断状态下的阻断参考电压，则在所述导通锁存状态下读取第一导通锁存电压；

如所述第一导通锁存电压不等于所述阻断参考电压，则在所述阻断锁存状态下读取第二阻断锁存电压；

如所述第二阻断锁存电压等于所述阻断参考电压，则执行所述发热体阻值测试步骤。

2.根据权利要求1所述的电气特性测试方法，其特征在于：所述读取所述供电探测电压的步骤为：每隔预设时间读取一次所述供电探测电压；

所述判断供电探测电压是否稳定的步骤为：判断连续三次读取的所述供电探测电压的变化范围小于±2％时，则认为所述供电探测电压稳定。

3.根据权利要求1或2所述的电气特性测试方法，其特征在于：所述电气特性测试方法用的电气测试装置包括处理单元和驱动电路，所述驱动电路包括开关电路和检测电路，所述处理单元与所述开关电路连接，所述处理单元通过所述开关电路控制所述检测电路的通断；

所述检测电路包括依次串联连接的第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻的第一端与电源端连接，所述发热体的电源端与所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端连接，所述处理单元的检测端与所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地；

所述导通选能电压、所述阻断选能电压、所述导通锁存电压和所述阻断锁存电压从所述处理单元的检测端获取。

4.根据权利要求3所述的电气特性测试方法，其特征在于：从所述处理单元的检测端可获取发热体参考电压，所述发热体的发热体阻值满足如下公式：DOTn＝Vin*[(R2+R3)*R1]/[(R2+R3)+R1]/(Vb‑Vin)；

其中，DOTn为所述发热体的发热体阻值，Vin为所述发热体参考电压，Vb为所述发热体全阻断状态下的阻断参考电压，R1为所述第一电阻，R2为所述第二电阻，R3为所述第三电阻。

说明书

一种热敏打印头的电气特性测试方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电气特性检测领域，尤其涉及一种热敏打印头的电气特性测试方法。

背景技术

[0002] 随着热敏打印机在各行各业的普及应用，不仅在银行的自动提款机、收银终端、外卖终端、餐饮终端和电商发货终端均使用到热敏打印结构，尤其对餐饮、电商、快递行业打印在迅速增长，对打印机稳定性和耐用性提出了较高的要求。

[0003] 而热敏打印机中的核心打印部件则是热敏打印头，热敏打印头是票据或条码等热敏打印机印制图像的主要执行单元，热敏打印头由一排加热元件构成，加热元件排得相对比较密集，从200dpi到600dpi不等，这些加热元件在通过一定电流会很快产生高温，当具有介质涂层的热敏纸遇到这些元件时，在极短的时间内温度就会升高，介质涂层就会发生化学反应，继而可在热敏纸上打印成像。

[0004] 由于打印机需要更高要求的稳定性和耐用性，故需要对热敏打印头的品质进行严格把控。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种稳定全面且方便的热敏打印头的电气特性测试方法。

[0006] 为了实现本发明目的，本发明提供一种热敏打印头的电气特性测试方法，包括：

[0007] 上电步骤，对热敏打印头上电并保持电压稳定；

[0008] 选能信号测试步骤，检测热敏打印头在导通选能状态下的导通选能电压，检测热敏打印头在阻断选能状态下的阻断选能电压；

[0009] 锁存信号测试步骤，控制热敏打印头处于导通选能状态，检测热敏打印头在导通锁存状态下的导通锁存电压，检测热敏打印头在阻断锁存状态下的阻断锁存电压；

[0010] 发热体阻值测试步骤，检测热敏打印头中每一个发热体的发热体阻值；

[0011] 当导通选能电压、阻断选能电压、导通锁存电压、阻断锁存电压和发热体阻值均符合预设值，则热敏打印头为良品。

[0012] 由上述方案可见，在连接热敏打印头后，等在电源电压稳定后，依次对选能信号功能、锁存信号功能和每一个单独的发热体的电阻阻值进行测试，三项测试均通过的话，则代表当前测试热敏打印头符合标准属于良品，可供后续使用，本案测试方案对各项功能进行稳定且全面测试，且方便高效。

[0013] 更进一步的方案是，上电步骤包括：

[0014] 对热敏打印头上电；

[0015] 对热敏打印头输出全为逻辑“0”的打印数据；

[0016] 对热敏打印头依次发送导通锁存信号和阻断锁存信号；

[0017] 读取供电探测电压；

[0018] 判断供电探测电压是否稳定，如供电探测电压稳定则执行选能信号测试步骤。

[0019] 更进一步的方案是，读取供电探测电压的步骤为：每隔预设时间读取一次供电探测电压；

[0020] 判断供电探测电压是否稳定的步骤为：判断连续三次读取的供电探测电压的变化范围小于±2％时，则认为供电探测电压稳定。

[0021] 由上可见，为了提高测试的准确度，故需要保证供电电压稳定。

[0022] 更进一步的方案是，选能信号测试步骤包括；

[0023] 对热敏打印头输出全为逻辑“1”的打印数据；

[0024] 对热敏打印头依次输出导通锁存信号和阻断锁存信号；

[0025] 对热敏打印头输出阻断选能信号，获取阻断选能电压；

[0026] 对热敏打印头输出导通选能信号，获取导通选能电压；

[0027] 当导通选能电压和阻断选能电压符合预设值，则执行锁存信号测试步骤。

[0028] 更进一步的方案是，锁存信号测试步骤包括：

[0029] 控制热敏打印头处于导通选能状态；

[0030] 对热敏打印头输出全为逻辑“0”的打印数据，在阻断锁存状态下读取第一阻断锁存电压；

[0031] 如第一阻断锁存电压不等于发热体全阻断状态下的阻断参考电压，则在导通锁存状态下读取第一导通锁存电压；

[0032] 如第一导通锁存电压不等于阻断参考电压，则在阻断锁存状态下读取第二阻断锁存电压；

[0033] 如第二阻断锁存电压等于阻断参考电压，则执行发热体阻值测试步骤。

[0034] 由上可见，通过上述方法能够全面地对使能功能和锁存功能进行测试。

[0035] 更进一步的方案是，电气特性测试方法用的电气测试装置包括处理单元和驱动电路，驱动电路包括开关电路和检测电路，处理单元与开关电路连接，处理单元通过开关电路控制检测电路的通断；

[0036] 检测电路包括依次串联连接的第一电阻、第二电阻和第三电阻，第一电阻的第一端与电源端连接，热敏打印头的供电端与第一电阻的第二端、第二电阻的第一端连接，处理单元的检测端与第二电阻的第二端、第三电阻的第一端连接，第三电阻的第二端接地；

[0037] 导通选能电压、阻断选能电压、导通锁存电压和阻断锁存电压从处理单元的检测端获取。

[0038] 更进一步的方案是，从处理单元的检测端可获取发热体参考电压，发热体的发热体阻值满足如下公式：

[0039] DOTn＝Vin＊[(R2+R3)＊R1]/[(R2+R3)+R1]/(Vb－Vin)；

[0040] 其中，DOTn为发热体的发热体阻值，Vin为发热体参考电压，Vb为发热体全阻断状态下的阻断参考电压，R1为第一电阻，R2为第二电阻，R3为第三电阻。

[0041] 由上可见，通过处理单元和驱动电路，测试时将电气测试装置通过排线与热敏打印头连接，继而可方便地通过检测端获取各个电压值，继而能够直观地进行比对测试，从而能够高效地准确地进行测试。

附图说明

[0042] 图1是本发明热敏打印头的结构图。

[0043] 图2是本发明热敏打印头的内部原理图。

[0044] 图3是本发明电气测试装置实施例的电路原理图。

[0045] 图4是本发明电气特性测试方法实施例的流程图。

[0046] 图5是本发明电气特性测试方法实施例中上电步骤的流程图。

[0047] 图6是本发明电气特性测试方法实施例中选能信号测试步骤的流程图。

[0048] 图7是本发明电气特性测试方法实施例中锁存信号测试步骤的流程图。

[0049] 图8是本发明电气特性测试方法实施例中发热体阻值测试步骤的流程图。

[0050] 以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

[0051] 参照图1，热敏打印头1设置有电路基板11，在电路基板11上设置有发热体布置区域14，发热体布置区域14呈带状布置并在其上设置有多个发热体，多个发热体呈矩阵整齐排布，电路基板11上还设置有连接串口12，连接串口12可通过排线与热敏打印机连接，或与电气测试装置连接。

[0052] 参照图2，图2是热敏打印头的内部原理图，下面对连接串口中各个信号端口进行说明：

[0053] VH：发热体电源端；

[0054] GND：地端；

[0055] STB1，STB2：发热体的选通信号；

[0056] /LAT：数据锁存信号；

[0057] CLK：时钟信号；

[0058] DI2，DI1：数据输入；

[0059] DO2，DO1：数据输出；

[0060] VDD：逻辑芯片电源；

[0061] TM：热敏电阻；

[0062] DOT#1－DOT#640：发热体。

[0063] 参照图3，电气特性测试方法用的电气测试装置的电路原理图，电气测试装置包括处理单元MCU和驱动电路，驱动电路包括开关电路和检测电路，检测电路包括依次串联连接的电阻R1、电阻R2和电阻R3，开关电路包括场效应管Q1、三极管Q2、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7，处理单元MCU的控制端与电阻R6的第一端连接，电阻R6的第二端与三极管Q2的基极、电阻R7的第一端连接，电阻R7的第二端和三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极与电阻R5的第一端连接，电阻R5的第二端与电阻R4的第一端、场效应管Q1的栅极连接，电阻R4的第二端和场效应管Q1的源极与电源端PWR连接，场效应管Q1的源极与电阻R1的第一端连接，电阻R1的第二端与电阻R2的第一端、发热体电源端VH连接，电阻R2的第二端与电阻R3的第一端、处理单元的检测端Vin连接，电阻R3的第二端接地。处理单元MCU还通过其他的I/O接口与热敏打印头的各个信号端口连接，连接时可通过排线和连接串口进行连接。

[0064] 通过处理单元MCU的控制端的信号控制，可对场效应管Q1和三极管Q2的通断进行控制，通过场效应管Q1导通或阻断，来对开关电路的通断以及对发热体电源端VH的供电实现控制。以及利用控制处理单元MCU向热敏打印头输出不同的控制信号或数据信号，继而可通过检测端Vin获取电压参考值，电压参考值包括导通选能电压、阻断选能电压、导通锁存电压和发热体参考电压。

[0065] 参照图4，图4是电气特性测试方法的流程图，测试开始时，先将热敏打印头与电气测试装置连接，电气特性测试方法包括上电步骤S1、选能信号测试步骤S2、锁存信号测试步骤S3和发热体阻值测试步骤S4，如上电步骤S1、选能信号测试步骤S2、锁存信号测试步骤S3和发热体阻值测试步骤S4均通过，则可认为热敏打印头为良品，如上电步骤S1、选能信号测试步骤S2、锁存信号测试步骤S3和发热体阻值测试步骤S4中的任一测试不通过，则认为热敏打印头为不良品。

[0066] 参照图5，上电步骤S1包括如下步骤：

[0067] 通过处理单元的控制，对热敏打印头的上电，其包括对发热体电源端VH和逻辑芯片电源VDD的供电；

[0068] 执行步骤S11，对热敏打印头输出全为逻辑“0”的打印数据；

[0069] 执行步骤S12，对热敏打印头依次发送导通锁存信号，即发送逻辑“1”的信号，接着发送阻断锁存信号，即发送逻辑“0”；

[0070] 执行步骤S13，读取供电探测电压，读取时，在检测端Vin每隔0.1秒读取一次供电探测电压；

[0071] 执行步骤S14，判断供电探测电压是否稳定，可通过判断连续三次读取的供电探测电压的变化范围是否小于±2％，如是则执行步骤S15认为供电探测电压稳定，如否则返回S13继续读取和等待电压的稳定。

[0072] 参照图6，在电压稳定后，执行选能信号测试步骤S2，选能信号测试步骤S2包括如下步骤：

[0073] 执行步骤S21，对热敏打印头输出全为逻辑“1”的打印数据；

[0074] 执行步骤S22，控制锁存信号，对热敏打印头依次输出导通锁存信号，即发送逻辑“1”的信号，随后输出阻断锁存信号，即发送逻辑“0”的信号；

[0075] 执行步骤S23，控制选通信号，对热敏打印头输出阻断选能信号，即发送逻辑“0”的信号，获取并记录检测端Vin的阻断选能电压，随后，对热敏打印头输出导通选能信号，即发送逻辑“1”的信号，获取并记录检测端Vin的导通选能电压；

[0076] 由于输出全为逻辑“1”的打印数据代表打印头所有发热体同时导通工作，可通过读取检测端Vin得到发热体全导通状态下的导通参考电压Va，当输出全为逻辑“0”的打印数据代表打印头所有发热体同时阻断，通过读取检测端Vin得到发热体全阻断状态下的阻断参考电压Vb，所以在执行步骤S24时，通过将阻断选能信号与阻断参考电压Vb比对，以及将导通选能电压与导通参考电压Va比对，如两者均相等，则可选通功能正常并可执行锁存信号测试步骤S3，如其中一个电压数据不相同，则判定为选通功能异常或数据传输异常，继而可判断为不良品S52。

[0077] 参照图7，执行锁存信号测试步骤S3，其包括：

[0078] 控制热敏打印头处于导通选能状态，并执行步骤S31，对热敏打印头输出全为逻辑“0”的打印数据，在阻断锁存状态下从Vin读取第一阻断锁存电压；

[0079] 执行步骤S32，判断第一阻断锁存电压是否为阻断参考电压Vb，如是，则锁存信号的有效逻辑为“0”，继而锁存信息失效，可判断为不良品，如第一阻断锁存电压不等于发热体全阻断状态下的阻断参考电压Vb，则执行步骤S33；

[0080] 执行步骤S33，控制锁存信号，向打印头发送逻辑“1”的信号，在导通锁存状态下从Vin读取第一导通锁存电压；

[0081] 执行步骤S34，判断第一导通锁存电压是否为阻断参考电压Vb，如是，锁存信号的有效逻辑为“1”，继而锁存信息失效，可判断为不良品，如第一导通锁存电压不等于阻断参考电压Vb，则执行步骤S35；

[0082] 执行步骤S35，控制锁存信号，向打印头发送逻辑“0”的信号，在阻断锁存状态下从Vin读取第二阻断锁存电压；

[0083] 执行步骤S36，判断第二阻断锁存电压是否为阻断参考电压Vb，如否，则代表锁存信息失效，可判断为不良品，如是，即第二阻断锁存电压等于阻断参考电压，则锁存信号的有效逻辑为“0”，继而可进行下一步测试，并执行发热体阻值测试步骤S4。

[0084] 参照图8，执行选能信号测试步骤S4，其包括：

[0085] 控制热敏打印头处于导通选能状态，并执行步骤S41，输入打印数据以及控制时钟信号，使一个发热体通电发热，而其他发热体阻断；

[0086] 执行步骤S42，从处理单元的检测端Vin读取发热体参考电压；

[0087] 执行步骤S43，计算发热体的发热体阻值，根据计算公式：

[0088] DOTn＝Vin＊[(R2+R3)＊R1]/[(R2+R3)+R1]/(Vb－Vin)；

[0089] 其中，DOTn为发热体的发热体阻值，Vin为发热体参考电压，Vb为发热体全阻断状态下的阻断参考电压，R1为电阻R1电阻值，R2为电阻R2电阻值，R3为电阻R3电阻值。

[0090] 读取当前发热体的发热体参考电压后，则返回执行步骤S41，使另一个发热体发热，继而可对每一个发热体均单独发热后，并被读取对应的发热体参考电压。

[0091] 当全部发热体的对应的发热体阻值计算得出并记录后，与热敏片的出厂预设参数进行比对，如相同则可判断热敏打印头为良品S51，如否，则判断为不良品S52。