Wanneer elektroniese ingenieurs die omgekeerde ontwerp of herstelwerk van elektroniese toerusting uitvoer, moet hulle eers die verbandverwantskap tussen die komponente op die onbekende verstaan printplaat (PCB), dus moet die verbindingsverhouding tussen die komponentpenne op die PCB gemeet en aangeteken word.

Die maklikste manier is om die multimeter na die “kortsluiting-gonser”-lêer oor te skakel, twee toetskabels te gebruik om die verbinding tussen die penne een vir een te meet, en dan die aan/af-status tussen die “pennepare” met die hand aan te teken. Om die volledige stel verbindingsverhoudings tussen alle “pennepare” te verkry, moet die getoetste “pennepare” volgens die kombinasiebeginsel georganiseer word. Wanneer die aantal komponente en penne op die PCB groot is, sal die aantal “pennepare” wat gemeet moet word Dit sal groot wees. Uiteraard, as handmetodes vir hierdie werk gebruik word, sal die werklading van meting, optekening en proeflees baie groot wees. Boonop is die metingsakkuraatheid laag. Soos ons almal weet, wanneer die weerstandsimpedansie tussen die twee meterpenne van ‘n algemene multimeter so hoog as ongeveer 20 ohm is, sal die gonser steeds klink, wat as ‘n pad aangedui word.

Om die metingsdoeltreffendheid te verbeter, is dit nodig om die outomatiese meting, opname en kalibrasie van die komponent “penpaar” te probeer realiseer. Vir hierdie doel het die skrywer ‘n paddetektor ontwerp wat deur ‘n mikrobeheerder beheer word as ‘n front-end opsporingstoestel, en ‘n kragtige meting navigasie sagteware ontwerp vir agterkant verwerking om gesamentlik die outomatiese meting en optekening van die pad verhouding tussen die komponent penne te realiseer. op die PCB. . Hierdie artikel bespreek hoofsaaklik die ontwerpidees en tegnologie van outomatiese meting deur die paddetectiekring.

Die voorvereiste vir outomatiese meting is om die penne van die komponent wat getoets word aan die opsporingskring te koppel. Hiervoor is die opsporingstoestel toegerus met verskeie meetkoppe, wat deur kabels uitgelei word. Die meetkoppe kan aan verskeie toetstoebehore gekoppel word om verbindings met die komponentpenne te bewerkstellig. Die meetkop Die aantal penne bepaal die aantal penne wat in dieselfde bondel aan die opsporingkring gekoppel is. Dan, onder beheer van die program, sal die detektor die getoetste “pennepare” een vir een volgens die kombinasiebeginsel in die meetpad inkorporeer. In die meetpad word die aan/af-status tussen die “pennepare” getoon as of daar weerstand tussen die penne is, en die meetpad skakel dit om in ‘n spanning, waardeur die aan/af-verhouding tussen hulle beoordeel word en dit aanteken.

Ten einde die opsporingkring in staat te stel om verskillende penne in volgorde te kies uit die talle meetkoppe wat aan die komponentpenne gekoppel is vir meting volgens die beginsel van kombinasie, kan die ooreenstemmende skakelaarreeks ingestel word, en verskillende skakelaars kan oop-/toegemaak word deur die program om die komponentpenne te verander. Voer die metingspad in om die aan/af-verhouding te verkry. Aangesien die gemeet ‘n analoog spanningshoeveelheid is, moet ‘n analoog multiplekser gebruik word om ‘n skakelaarskikking te vorm. Figuur 1 toon die idee om ‘n analoog skakelaar-skikking te gebruik om die getoetste pen te skakel.

Die ontwerpbeginsel van die opsporingkring word in Figuur 2 getoon. Die twee stelle analoogskakelaars in die twee bokse I en II in die figuur is in pare gekonfigureer: I-1 en II-1, I-2 en II-2. . … ., Ⅰ-N en Ⅱ-N. Of die analoog veelvuldige skakelaars gesluit is of nie, word deur die program beheer deur die dekoderingkring wat in Figuur 1 getoon word. In die twee analoog skakelaars I en II kan slegs een skakelaar op dieselfde tyd gesluit word. Byvoorbeeld, om vas te stel of daar ‘n padverwantskap tussen meetkop 1 en meetkop 2 is, maak die skakelaars I-1 en II-2 toe, en vorm ‘n meetpad tussen punt A en grond deur meetkoppe 1 en 2. As dit is ‘n pad, Dan is die spanning by punt A VA=0; as dit oop is, dan VA>0. Die waarde van VA is die basis om te oordeel of daar ‘n padverwantskap tussen die meetkoppe 1 en 2 is. Sodoende kan die aan/af-verhouding tussen al die penne wat aan die meetkop gekoppel is in ‘n oomblik gemeet word volgens die kombinasie beginsel. Aangesien hierdie metingsproses uitgevoer word tussen die penne van die komponent wat deur die toetstoestel vasgeklem word, noem die skrywer dit die in-klem-meting.

Indien die pen van die komponent nie vasgeklem kan word nie, moet dit met ‘n toetsdraad gemeet word. Soos getoon in Figuur 2, koppel een toetskabel aan ‘n analoog kanaal en die ander aan grond. Op hierdie tydstip kan die meting uitgevoer word solank die beheerskakelaar I-1 gesluit is, wat pen-penmeting genoem word. Die stroombaan wat in Figuur 2 getoon word, kan ook gebruik word om die meting tussen al die klembare penne van die meetkop en die nie-klembare penne wat deur die grondmeterpen aangeraak word in ‘n oomblik te voltooi. Op hierdie tydstip is dit nodig om die sluiting van die skakelaars van No. I op sy beurt te beheer, en Die skakelaars van Roete II is altyd ontkoppel. Hierdie metingsproses kan penklemmeting genoem word. Die gemete spanning, teoreties, moet dit ‘n stroombaan wees wanneer VA=0, en dit moet ‘n oop stroombaan wees wanneer VA>0, en die waarde van VA wissel met die weerstandswaarde tussen die twee meetkanale. Aangesien die analoog multiplekser egter self ‘n nie-weglaatbare aan-weerstand RON het, is VA op hierdie manier, nadat die meetpad gevorm is, as dit ‘n pad is, nie gelyk aan 0 nie, maar gelyk aan die spanningsval op RON. Aangesien die doel van meting slegs is om die aan/af-verwantskap te ken, is dit nie nodig om die spesifieke waarde van VA te meet nie. Om hierdie rede is dit slegs nodig om ‘n spanningsvergelyker te gebruik om te vergelyk of VA groter is as die spanningsval op RON. Stel die drumpelspanning van die spanningsvergelyker om gelyk te wees aan die spanningsval op RON. Die uitset van die spanningsvergelyker is die meetresultaat, wat ‘n digitale hoeveelheid is wat direk deur die mikrobeheerder gelees kan word.

Bepaling van drempelspanning

Eksperimente het gevind dat RON individuele verskille het en ook verband hou met omgewingstemperatuur. Daarom moet die drumpelspanning wat gelaai moet word afsonderlik met die geslote analoog skakelkanaal gestel word. Dit kan bereik word deur die D/A-omskakelaar te programmeer.

Die stroombaan wat in Figuur 2 getoon word, kan gebruik word om die drempeldata maklik te bepaal, die metode is om die skakelaarpare I-1, II-1 aan te skakel; I-2, II-2; …; IN, II-N; vorm Padlus, nadat elke paar skakelaars gesluit is, stuur ‘n nommer na die D/A-omsetter, en die gestuurde getal neem toe van klein na groot, en meet die uitset van die spanningsvergelyker op hierdie tydstip. Wanneer die uitset van die spanningsvergelyker verander van 1 na 0, Die data op hierdie tydstip stem ooreen met VA. Op hierdie manier kan die VA van elke kanaal gemeet word, dit wil sê die spanningsval op RON wanneer ‘n paar skakelaars gesluit word. Vir hoë-presisie analoog multipleksers is die individuele verskil in RON klein, dus die helfte van die VA wat outomaties deur die stelsel gemeet word, kan benader word as die ooreenstemmende data van die spanningsval op die onderskeie RON van die paar skakelaars. Drempeldata van die analoog skakelaar.

Dinamiese instelling van drempelspanning

Gebruik die drempeldata hierbo gemeet om ‘n tabel te bou. Wanneer jy in die klem meet, haal die ooreenstemmende data uit die tabel volgens die nommers van die twee geslote skakelaars, en stuur hul som na die D/A-omsetter om ‘n drempelspanning te vorm. Vir penklemmeting en pen-penmeting, omdat die meetpad slegs deur die analoog skakelaar van nr. I gaan, word slegs een skakelaardrumpeldata benodig.

Daarbenewens, omdat die stroombaan self (D/A-omsetter, spanningsvergelyker, ens.) foute het, en daar ‘n kontakweerstand tussen die toetstoestel en die getoetste pen is tydens werklike meting, moet die werklike drempelspanning wat toegepas word binne die drempel wees volgens bogenoemde metode bepaal. Voeg ‘n regstellingsbedrag op die basis by, om nie die pad as ‘n oop stroombaan verkeerd te beoordeel nie. Maar die verhoogde drempelspanning sal die klein weerstandweerstand oorweldig, dit wil sê, die klein weerstand tussen die twee penne word as ‘n pad beoordeel, dus moet die drempelspanningkorreksiebedrag redelik gekies word volgens die werklike situasie. Deur eksperimente kan die opsporingkring die weerstand tussen die twee penne met ‘n weerstandswaarde groter as 5 ohm akkuraat bepaal, en sy akkuraatheid is aansienlik hoër as dié van ‘n multimeter.

Verskeie spesiale gevalle van meetresultate

Die invloed van kapasitansie

Wanneer ‘n kapasitor tussen die getoetste penne verbind word, moet dit in ‘n oopkringverhouding wees, maar die meetpad laai die kapasitor wanneer die skakelaar toe is, en die twee meetpunte is soos ‘n pad. Op hierdie tydstip is die meetresultaat wat vanaf die spanningsvergelyker gelees word, pad. Vir hierdie soort vals pad-verskynsel wat deur kapasitansie veroorsaak word, kan die volgende twee metodes gebruik word om op te los: verhoog die meetstroom toepaslik om die laaityd te verkort, sodat die laaiproses eindig voordat die meetresultate gelees word; voeg die inspeksie van ware en valse paaie by die metingsagteware Die programsegment (sien afdeling 5).

Invloed van induktansie

As ‘n induktor tussen die getoetste penne verbind word, moet dit in ‘n oopkringverhouding wees, maar aangesien die statiese weerstand van die induktor baie klein is, is die resultaat gemeet met ‘n multimeter altyd ‘n pad. In teenstelling met die geval van kapasitansiemeting, op die oomblik wanneer die analoogskakelaar gesluit is, is daar ‘n geïnduseerde elektromotoriese krag as gevolg van die induktansie. Op hierdie manier kan die induktansie korrek beoordeel word deur die kenmerke van die vinnige verkrygingspoed van die detectiekring te gebruik. Maar dit is in stryd met die metingsvereiste van kapasitansie.

Die invloed van analoogskakelaar-jitter

In die werklike meting word gevind dat die analoogskakelaar ‘n stabiele proses van die oop toestand na die geslote toestand het, wat gemanifesteer word as die fluktuasie van die spanning VA, wat die eerste paar metingsresultate inkonsekwent maak. Om hierdie rede is dit nodig om die resultate van die pad verskeie kere te beoordeel en te wag dat die metingsresultate konsekwent is. Bevestig later.

Bevestiging en aantekening van meetresultate

Met inagneming van bogenoemde verskillende situasies, om aan te pas by verskillende getoetsde voorwerpe, word die sagtewareprogramblokdiagram wat in Figuur 3 getoon word, gebruik om die metingsresultate te bevestig en aan te teken.