Когато електронните инженери извършват обратно проектиране или ремонт на електронно оборудване, те първо трябва да разберат връзката на връзката между компонентите на неизвестното печатна платка (PCB), така че връзката между компонентните щифтове на печатната платка трябва да бъде измерена и записана.

Най-лесният начин е да превключите мултицета към файла „зумер за късо съединение“, да използвате два тестови проводника, за да измерите връзката между щифтовете един по един и след това ръчно да запишете състоянието на включване/изключване между „чифтовете“. За да се получи пълен набор от връзки между всички „двойки щифтове“, тестваните „двойки щифтове“ трябва да бъдат организирани според принципа на комбинация. Когато броят на компонентите и изводите на печатната платка е голям, броят на „двойки щифтове“, които трябва да бъдат измерени, ще бъде огромен. Очевидно, ако за тази работа се използват ръчни методи, натоварването на измерване, запис и корекция ще бъде много голямо. Освен това точността на измерване е ниска. Както всички знаем, когато съпротивлението на резистивния импеданс между двуметровите писалки на обикновен мултицет достигне около 20 ома, зумерът все още ще звучи, което се обозначава като път.

За да се подобри ефективността на измерване, е необходимо да се опитаме да се реализира автоматично измерване, запис и калибриране на компонент „чифт двойка“. За тази цел авторът проектира детектор за път, управляван от микроконтролер като устройство за откриване на преден край, и проектира мощен софтуер за навигация за измерване за обработка в задния край, за да реализира съвместно автоматичното измерване и записване на връзката на пътя между изводите на компонента върху печатната платка. . Тази статия разглежда главно дизайнерските идеи и технологията на автоматично измерване от веригата за откриване на пътя.

Предпоставката за автоматично измерване е свързването на щифтовете на тествания компонент към веригата за откриване. За целта детекторът е оборудван с няколко измервателни глави, които се извеждат през кабели. Измервателните глави могат да бъдат свързани към различни тестови устройства, за да установят връзки с щифтовете на компонентите. Измервателната глава Броят на щифтовете определя броя на щифтовете, свързани към веригата за откриване в една и съща партида. След това, под контрола на програмата, детекторът ще включи тестваните „двойки щифтове“ в измервателния път един по един според принципа на комбинацията. В пътя на измерване състоянието на включване/изключване между „двойките щифтове“ се показва като дали има съпротивление между щифтовете и пътят на измерване го преобразува в напрежение, като по този начин преценява връзката включване/изключване между тях и го записва.

За да се даде възможност на веригата за откриване да избира различни щифтове последователно от многобройните измервателни глави, свързани към компонентните щифтове за измерване съгласно принципа на комбинацията, може да се настрои съответния набор от превключватели и различни ключове могат да бъдат отваряни/затваряни от програма за превключване на щифтовете на компонентите. Въведете пътя на измерване, за да получите връзката включване/изключване. Тъй като измереното е аналогово напрежение, трябва да се използва аналогов мултиплексор за формиране на решетка от превключватели. Фигура 1 показва идеята за използване на аналогов превключвателен масив за превключване на тествания щифт.

Принципът на проектиране на схемата за откриване е показан на фигура 2. Двата комплекта аналогови превключватели в двете кутии I и II на фигурата са конфигурирани по двойки: I-1 и II-1, I-2 и II-2. . … ., Ⅰ-N и Ⅱ-N. Дали аналоговите множество превключватели са затворени или не се контролира от програмата чрез декодиращата верига, показана на фигура 1. В двата аналогови превключвателя I и II само един ключ може да бъде затворен едновременно. Например, за да откриете дали има връзка между измервателна глава 1 и измервателна глава 2, затворете превключвателите I-1 и II-2 и оформете измервателен път между точка А и земята през измервателни глави 1 и 2. Ако е път, Тогава напрежението в точка A VA=0; ако е отворен, тогава VA>0. Стойността на VA е основата за преценка дали има връзка между измервателните глави 1 и 2. По този начин връзката включване/изключване между всички щифтове, свързани към измервателната глава, може да бъде измерена в един миг според принцип на комбиниране. Тъй като този процес на измерване се извършва между щифтовете на компонента, захванат от тестовото приспособление, авторът го нарича измерване в скоба.

Ако щифтът на компонента не може да бъде захванат, той трябва да бъде измерен с тестов кабел. Както е показано на фигура 2, свържете единия тестов проводник към аналогов канал, а другият към земята. По това време измерването може да се извърши, докато контролният ключ I-1 е затворен, което се нарича измерване с писалка. Веригата, показана на Фигура 2, може също да се използва за завършване на измерването между всички захващащи се щифтове на измервателната глава и незахващащите се щифтове, докоснати от писалката на заземяващия измервателен уред за миг. По това време е необходимо да се контролира на свой ред затварянето на превключвателите на № I, а превключвателите на маршрут II винаги са изключени. Този процес на измерване може да се нарече измерване на писалка. Измереното напрежение, теоретично, трябва да бъде верига, когато VA=0, и трябва да бъде отворена верига, когато VA>0, а стойността на VA варира в зависимост от стойността на съпротивлението между двата измервателни канала. Но тъй като самият аналогов мултиплексор има непренебрежимо малко RON на съпротивление, по този начин, след като се формира пътеката на измерване, ако е път, VA не е равен на 0, а равен на спада на напрежението върху RON. Тъй като целта на измерването е само да се знае връзката включване/изключване, не е необходимо да се измерва специфичната стойност на VA. Поради тази причина е необходимо само да се използва компаратор на напрежение, за да се сравни дали VA е по-голям от спада на напрежението на RON. Задайте праговото напрежение на компаратора на напрежението да бъде равно на спада на напрежението на RON. Изходът на компаратора на напрежението е резултатът от измерването, който е цифрова величина, която може да бъде прочетена директно от микроконтролера.

Определяне на прагово напрежение

Експериментите са установили, че RON има индивидуални различия и също така е свързано с температурата на околната среда. Следователно, праговото напрежение, което трябва да се зареди, трябва да се настрои отделно със затворения аналогов превключвателен канал. Това може да се постигне чрез програмиране на D/A преобразувателя.

Веригата, показана на фигура 2, може да се използва за лесно определяне на праговите данни, методът е да се включат двойките превключватели I-1, II-1; I-2, II-2; …; IN, II-N; Формирайте Path контур, след като всяка двойка превключватели бъде затворена, изпратете число към D/A преобразувателя и изпратеното число се увеличава от малко към голямо и измерете изхода на компаратора на напрежението в този момент. Когато изходът на компаратора на напрежението се промени от 1 на 0, данните в този момент съответстват на VA. По този начин може да се измери VA на всеки канал, тоест спадът на напрежението на RON, когато двойка превключватели са затворени. За високопрецизните аналогови мултиплексори индивидуалната разлика в RON е малка, така че половината от VA, автоматично измерена от системата, може да бъде приблизителна като съответните данни за спада на напрежението върху съответния RON на двойката ключове. Прагови данни на аналоговия превключвател.

Динамична настройка на прагово напрежение

Използвайте данните за прага, измерени по-горе, за да съставите таблица. Когато измервате в скобата, извадете съответните данни от таблицата според номерата на двата затворени превключвателя и изпратете тяхната сума към D/A преобразувателя, за да образувате прагово напрежение. За измерване с щипка и писалка, тъй като пътят на измерване минава само през аналоговия превключвател на № I, са необходими само един праг на превключвател.

Освен това, тъй като самата верига (D/A преобразувател, компаратор на напрежение и т.н.) има грешки и има контактно съпротивление между тестовото приспособление и тествания щифт по време на реално измерване, действителното приложено прагово напрежение трябва да бъде в рамките на прага определени по горния метод. Добавете корекция на базата, за да не прецените погрешно пътя като отворена верига. Но повишеното прагово напрежение ще преодолее малкото съпротивление на съпротивлението, тоест малкото съпротивление между двата щифта се оценява като път, така че сумата за корекция на праговото напрежение трябва да бъде избрана разумно според действителната ситуация. Чрез експерименти веригата за откриване може точно да определи съпротивлението между двата щифта със стойност на съпротивление по-голяма от 5 ома, като точността му е значително по-висока от тази на мултицет.

Няколко специални случая на резултати от измерване

Влиянието на капацитета

Когато кондензатор е свързан между тестваните щифтове, той трябва да е в отворена верига, но пътят на измерване зарежда кондензатора, когато превключвателят е затворен, а двете точки на измерване са като пътека. В този момент резултатът от измерването, прочетен от компаратора на напрежението, е път. За този вид феномен на фалшивия път, причинен от капацитета, могат да се използват следните два метода за решаване: подходящо увеличаване на измервателния ток, за да се съкрати времето за зареждане, така че процесът на зареждане да приключи преди отчитане на резултатите от измерването; добавете проверката на верни и неверни пътища към софтуера за измерване Програмния сегмент (вижте раздел 5).

Влияние на индуктивността

Ако между тестваните щифтове е свързан индуктор, той трябва да е в отворена верига, но тъй като статичното съпротивление на индуктора е много малко, резултатът, измерен с мултицет, винаги е път. За разлика от случая на измерване на капацитета, в момента, когато аналоговият ключ е затворен, има индуцирана електродвижеща сила, дължаща се на индуктивността. По този начин индуктивността може да бъде правилно преценена чрез използване на характеристиките на бързата скорост на придобиване на веригата за откриване. Но това е в противоречие с изискването за измерване на капацитета.

Влиянието на трептене на аналоговия ключ

При действителното измерване се установява, че аналоговият превключвател има стабилен процес от отворено състояние към затворено състояние, което се проявява като флуктуация на напрежението VA, което прави първите няколко резултата от измерването непоследователни. Поради тази причина е необходимо да прецените резултатите от пътя няколко пъти и да изчакате резултатите от измерването да бъдат последователни. Потвърдете по-късно.

Потвърждаване и записване на резултатите от измерването

Като се имат предвид горните различни ситуации, за да се адаптира към различни тествани обекти, блоковата диаграма на софтуерната програма, показана на Фигура 3, се използва за потвърждаване и записване на резултатите от измерването.