Kada elektronski inženjeri izvode obrnuti dizajn ili popravke elektronske opreme, prvo moraju razumjeti odnos veze između komponenti na nepoznatom štampana ploča (PCB), tako da vezu između pinova komponenti na PCB-u treba izmjeriti i zabilježiti.

Najlakši način je prebaciti multimetar na datoteku “zujalica kratkog spoja”, koristiti dva ispitna vodiča za mjerenje veze između pinova jedan po jedan, a zatim ručno snimiti status uključeno/isključeno između “parova pinova”. Da bi se dobio kompletan set veza između svih „pin parova“, testirani „pin parovi“ moraju biti organizovani po principu kombinacije. Kada je broj komponenti i pinova na PCB-u veliki, broj “parova pinova” koje treba izmjeriti bit će ogroman. Očigledno, ako se za ovaj rad koriste ručne metode, opterećenje mjerenja, snimanja i lektoriranja će biti vrlo veliko. Štaviše, tačnost mjerenja je niska. Kao što svi znamo, kada je otporna impedansa između dva metra olovaka običnog multimetra visoka kao oko 20 oma, i dalje će se oglasiti zujalica, što je naznačeno kao putanja.

Da bi se poboljšala efikasnost mjerenja, potrebno je pokušati realizovati automatsko mjerenje, snimanje i kalibraciju komponente „pin par“. U tu svrhu, autor je dizajnirao detektor putanje kojim upravlja mikrokontroler kao uređaj za detekciju front-end-a i dizajnirao moćan softver za navigaciju mjerenja za pozadinsku obradu kako bi se zajednički realizovalo automatsko mjerenje i snimanje odnosa putanje između pinova komponenti. na PCB. . Ovaj članak uglavnom govori o dizajnerskim idejama i tehnologiji automatskog mjerenja pomoću kola za detekciju putanje.

Preduvjet za automatsko mjerenje je povezivanje pinova komponente koja se testira na detektorsko kolo. Za to je uređaj za detekciju opremljen sa nekoliko mjernih glava koje se izvode kroz kablove. Mjerne glave mogu se spojiti na različite ispitne uređaje kako bi se uspostavile veze sa pinom komponenti. Mjerna glava Broj pinova određuje broj pinova povezanih na krug detekcije u istoj seriji. Zatim, pod kontrolom programa, detektor će u mjernu stazu jedan po jedan ugraditi testirane „pinove“ po principu kombinacije. U mjernoj putanji, status uključeno/isključeno između „parova pinova“ prikazuje se kao da li postoji otpor između pinova, a put mjerenja ga pretvara u napon, procjenjujući na taj način odnos uključeno/isključeno između njih i snimajući ga.

Kako bi se omogućilo krugu za detekciju da izabere različite pinove u nizu od brojnih mjernih glava povezanih na pinove komponenti za mjerenje prema principu kombinacije, odgovarajući niz prekidača može se postaviti, a različiti prekidači se mogu otvoriti/zatvoriti pomoću program za prebacivanje pinova komponenti. Unesite put mjerenja da dobijete odnos uključeno/isključeno. Budući da je mjerena veličina analognog napona, analogni multiplekser treba koristiti za formiranje niza prekidača. Slika 1 prikazuje ideju korištenja analognog niza prekidača za prebacivanje testiranog pina.

Princip dizajna kola detekcije prikazan je na slici 2. Dva seta analognih prekidača u dva polja I i II na slici su konfigurisana u parovima: I-1 i II-1, I-2 i II-2. . .. . ., Ⅰ-N i Ⅱ-N. Da li su analogni višestruki prekidači zatvoreni ili ne, kontrolira program kroz kolo za dekodiranje prikazano na slici 1. U dva analogna prekidača I i II, samo jedan prekidač može biti zatvoren u isto vrijeme. Na primjer, da biste otkrili postoji li veza između mjerne glave 1 i mjerne glave 2, zatvorite prekidače I-1 i II-2 i formirajte mjernu putanju između tačke A i zemlje kroz mjerne glave 1 i 2. Ako se je put, Tada je napon u tački A VA=0; ako je otvoren, onda VA>0. Vrijednost VA je osnova za prosuđivanje da li postoji odnos putanje između mjernih glava 1 i 2. Na taj način se odnos uključen/isključen između svih pinova povezanih na mjernu glavu može izmjeriti u trenu prema princip kombinacije. Budući da se ovaj proces mjerenja provodi između iglica komponente stegnute ispitnim uređajem, autor ga naziva mjerenjem u stezaljci.

Ako se iglica komponente ne može stegnuti, mora se izmjeriti ispitnim kablom. Kao što je prikazano na slici 2, povežite jedan ispitni vod na analogni kanal, a drugi na masu. U ovom trenutku, mjerenje se može izvoditi sve dok je kontrolni prekidač I-1 zatvoren, što se naziva mjerenje olovkom. Kolo prikazano na slici 2 također se može koristiti za završetak mjerenja između svih klinova mjerne glave koji se mogu stezati i iglica koje se ne mogu stezati koje je u jednom trenutku dodirnula olovka mjerača za uzemljenje. U ovom trenutku, potrebno je kontrolisati zatvaranje skretnica br. I redom, a skretnice Rute II su uvijek isključene. Ovaj proces mjerenja se može nazvati mjerenjem olovke. Izmjereni napon, teoretski, trebao bi biti krug kada je VA=0, a trebao bi biti otvoren krug kada je VA>0, a vrijednost VA varira sa vrijednošću otpora između dva mjerna kanala. Međutim, kako sam analogni multiplekser ima RON otpora koji nije zanemariv, na ovaj način, nakon formiranja mjerne staze, ako je to putanja, VA nije jednaka 0, već jednaka padu napona na RON. Budući da je svrha mjerenja samo da se zna odnos uklj/isključen, nema potrebe za mjerenjem specifične vrijednosti VA. Iz tog razloga, potrebno je samo koristiti komparator napona za poređenje da li je VA veći od pada napona na RON. Postavite granični napon komparatora napona da bude jednak padu napona na RON. Izlaz komparatora napona je rezultat mjerenja, koji je digitalna veličina koju mikrokontroler može direktno očitati.

Određivanje graničnog napona

Eksperimenti su otkrili da RON ima individualne razlike i da je takođe povezan sa temperaturom okoline. Stoga, granični napon koji se učitava treba posebno podesiti sa zatvorenim kanalom analognog prekidača. Ovo se može postići programiranjem D/A pretvarača.

Kolo prikazano na slici 2 može se koristiti za jednostavno određivanje podataka praga, metoda je uključiti parove prekidača I-1, II-1; I-2, II-2; …; IN, II-N; formirajte petlju putanje, nakon što je svaki par prekidača zatvoren, pošaljite broj u D/A pretvarač, a poslani broj se povećava od malog do velikog i izmjerite izlaz komparatora napona u ovom trenutku. Kada se izlaz komparatora napona promijeni od 1 do 0, podaci u ovom trenutku odgovaraju VA. Na ovaj način se može izmjeriti VA svakog kanala, odnosno pad napona na RON kada je par prekidača zatvoren. Za analogne multipleksere visoke preciznosti, individualna razlika u RON je mala, tako da se polovina VA koju sistem automatski meri može aproksimirati kao odgovarajući podatak o padu napona na odgovarajućem RON para prekidača. Podaci o pragu analognog prekidača.

Dinamičko podešavanje graničnog napona

Koristite podatke o pragu izmjerenim iznad da napravite tablicu. Prilikom mjerenja u stezaljci, izvadite odgovarajuće podatke iz tabele prema brojevima dva zatvorena prekidača i pošaljite njihov zbir D/A pretvaraču da formira granični napon. Za merenje olovkom i olovkom, pošto put merenja prolazi samo kroz analogni prekidač br. I, potreban je samo jedan podatak o pragu prekidača.

Osim toga, budući da sam krug (D/A pretvarač, komparator napona, itd.) ima greške, a postoji otpor kontakta između ispitnog uređaja i testiranog pina tokom stvarnog mjerenja, stvarni primijenjeni napon praga trebao bi biti unutar praga određena prema gore navedenoj metodi. Dodajte iznos korekcije na osnovu, kako ne biste pogrešno procijenili putanju kao otvoreni krug. Ali povećani napon praga će nadjačati mali otpor otpora, to jest, mali otpor između dva pina se smatra putanjom, tako da iznos korekcije napona praga treba razumno odabrati u skladu sa stvarnom situacijom. Kroz eksperimente, krug za detekciju može precizno odrediti otpor između dva pina sa vrijednošću otpora većom od 5 oma, a njegova preciznost je znatno veća od one kod multimetra.

Nekoliko posebnih slučajeva rezultata mjerenja

Uticaj kapacitivnosti

Kada je kondenzator spojen između testiranih pinova, on bi trebao biti u otvorenom krugu, ali put mjerenja puni kondenzator kada je prekidač zatvoren, a dvije mjerne točke su poput putanje. U ovom trenutku, rezultat mjerenja očitan iz komparatora napona je putanja. Za ovu vrstu fenomena lažnog puta uzrokovanog kapacitivnošću, sljedeće dvije metode se mogu koristiti za rješavanje: odgovarajuće povećanje struje mjerenja kako bi se skratilo vrijeme punjenja, tako da se proces punjenja završi prije očitavanja rezultata mjerenja; dodajte provjeru istinitih i lažnih putanja u softver za mjerenje Segment programa (pogledajte odjeljak 5).

Utjecaj induktivnosti

Ako je induktor spojen između testiranih pinova, on bi trebao biti u otvorenom krugu, ali pošto je statički otpor induktora vrlo mali, rezultat mjeren multimetrom je uvijek putanja. Za razliku od mjerenja kapacitivnosti, u trenutku kada je analogni prekidač zatvoren, dolazi do inducirane elektromotorne sile zbog induktivnosti. Na ovaj način, induktivnost se može ispravno procijeniti korištenjem karakteristika brze brzine akvizicije kruga detekcije. Ali to je u suprotnosti sa zahtjevima za mjerenje kapacitivnosti.

Utjecaj podrhtavanja analognog prekidača

U stvarnom mjerenju je utvrđeno da analogni prekidač ima stabilan proces iz otvorenog u zatvoreno stanje, što se manifestuje kao fluktuacija napona VA, što prvih nekoliko rezultata mjerenja čini nekonzistentnim. Iz tog razloga, potrebno je nekoliko puta procijeniti rezultate putanje i sačekati da rezultati mjerenja budu konzistentni. Potvrdite kasnije.

Potvrđivanje i snimanje rezultata mjerenja

Uzimajući u obzir navedene različite situacije, u cilju prilagođavanja različitim ispitivanim objektima, blok dijagram softverskog programa prikazan na slici 3 koristi se za potvrdu i bilježenje rezultata mjerenja.