Quandu l’ingegneri elettronici realizanu u travagliu di cuncepimentu inversu o di riparazione di l’equipaggiu elettronicu, anu prima bisognu di capiscenu a relazione di cunnessione trà i cumpunenti nantu à u scunnisciutu. tavulatu di circuitu stampatu (PCB), cusì a relazione di cunnessione trà i pin di cumpunenti nantu à u PCB deve esse misurata è arregistrata.

A manera più faciule hè di cambià u multimetru à u schedariu “buzzer di cortu-circuit”, utilizate dui teste di teste per misurà a cunnessione trà i pin unu per unu, è poi registrà manualmente u statutu on / off trà i “coppiu di pin”. Per ottene u settore cumpletu di relazioni di cunnessione trà tutti i “coppiu di pin”, i “coppiu di pin” pruvati devenu esse urganizati secondu u principiu di cumminazione. Quandu u nùmeru di cumpunenti è pins nantu à u PCB hè grande, u numeru di “coppiu di pin” chì deve esse misurata serà Serà enormu. Ovviamente, se i metudi manuali sò usati per stu travagliu, a carica di travagliu di misurazione, arregistramentu è correzzione serà assai grande. Inoltre, a precisione di misurazione hè bassa. Comu tutti sapemu, quandu l’impedenza resistiva trà e dui penne di metru di un multimetru generale hè più altu di circa 20 ohms, u buzzer sempre sona, chì hè indicatu cum’è una strada.

Per migliurà l’efficienza di a misurazione, hè necessariu di pruvà à realizà a misurazione automatica, a registrazione è a calibrazione di u cumpunente “par pin”. A tal fine, l’autore hà cuncepitu un detector di caminu cuntrullatu da un microcontroller cum’è un dispositivu di rilevazione front-end, è hà cuncepitu un putente software di navigazione di misurazione per u processu back-end per realizà cumunamenti a misurazione automatica è a registrazione di a relazione di u percorsu trà i pin di cumpunenti. nantu à u PCB. . Questu articulu discute principarmenti l’idee di cuncepimentu è a tecnulugia di a misurazione automatica da u circuitu di rilevazione di u percorsu.

U prerequisite per a misurazione automatica hè di cunnette i pin di u cumpunente in prova à u circuitu di rilevazione. Per questu, u dispusitivu di deteczione hè dotatu di parechje teste di misurazione, chì sò purtati fora per cavi. I capi di misurazione ponu esse cunnessi à diversi apparecchi di prova per stabilisce cunnessione cù i pin di cumpunenti. U capu di misurazione U numaru di pins determina u numeru di pins cunnessi à u circuitu di deteczione in u stessu batch. Allora, sottu u cuntrollu di u prugramma, u detector incorporerà i “coppiu di pin” testati in u percorsu di misurazione unu per unu secondu u principiu di cumminazione. In u percorsu di misurazione, u statutu on/off trà e “coppie di pin” hè indicatu cum’è s’ellu ci hè resistenza trà i pin, è u percorsu di misurazione a cunvertisce in una tensione, ghjudichendu cusì a relazione on/off trà elli è registrendu.

Per attivà u circuitu di rilevazione per selezziunà diverse pin in sequenza da e numerose teste di misurazione cunnesse à i pin di cumpunenti per a misurazione secondu u principiu di cumminazione, a matrice di switch currispondente pò esse impostata, è diversi switch ponu esse aperti / chjusi prugramma per cambià i pins di cumpunenti. Inserite u percorsu di misurazione per ottene a relazione on/off. Siccomu a misurata hè una quantità di tensione analogica, un multiplexer analogicu deve esse usatu per furmà un array di switch. A Figura 1 mostra l’idea di utilizà un array di switch analogicu per cambià u pin testatu.

U principiu di designu di u circuitu di deteczione hè indicatu in a Figura 2. I dui setti di switches analogichi in i dui boxes I è II in a figura sò cunfigurati in parechje: I-1 è II-1, I-2 è II-2. . … ., Ⅰ-N è Ⅱ-N. Sia chì i switches analogichi multiplici sò chjusi o micca, hè cuntrullatu da u prugramma attraversu u circuitu di decodificazione mostratu in Figura 1. In i dui switch analogichi I è II, solu un switch pò esse chjusu à u stessu tempu. Per esempiu, per detectà s’ellu ci hè una relazione di percorsu trà a testa di misurazione 1 è a testa di misurazione 2, chjude l’interruttori I-1 è II-2, è formate una strada di misurazione trà u puntu A è a terra attraversu i teste di misurazione 1 è 2. hè una strada, Allora a tensione in u puntu A VA=0; s’ellu hè apertu, allora VA>0. U valore di VA hè a basa per ghjudicà s’ellu ci hè una relazione di percorsu trà e teste di misurazione 1 è 2. In questu modu, a relazione on / off trà tutti i pins cunnessi à a testa di misurazione pò esse misurata in un istante secondu u principiu di cumminazzioni. Siccomu stu prucessu di misurazione hè realizatu trà i pins di u cumpunente clampatu da l’attrezzatura di prova, l’autore chjama a misura in-clamp.

Se u pin di u cumpunente ùn pò micca esse chjapputu, deve esse misuratu cù un filu di prova. Cum’è mostra in a Figura 2, cunnette un filu di prova à un canale analogicu è l’altru à a terra. À questu tempu, a misura pò esse realizatu finu à chì l’interruttore di cuntrollu I-1 hè chjusu, chì hè chjamatu misura pen-pen. U circuitu mostratu in a Figura 2 pò ancu esse usatu per compie a misurazione trà tutti i pins clampable di a testa di misurazione è i pin non-clampable toccu da a penna di metru di terra in un mumentu. À questu tempu, hè necessariu di cuntrullà a chjusa di i switches di No I in turnu, è I switches di Route II sò sempre disconnected. Stu prucessu di misurazione pò esse chjamatu misurazione di pinza di penna. A tensione misurata, in teoria, deve esse un circuitu quandu VA = 0, è deve esse un circuitu apertu quandu VA> 0, è u valore di VA varieghja cù u valore di resistenza trà i dui canali di misura. In ogni casu, postu chì u multiplexer analogicu stessu hà un RON di resistenza micca insignificante, in questu modu, dopu chì u percorsu di misurazione hè furmatu, s’ellu hè un percorsu, VA ùn hè micca uguali à 0, ma uguali à a caduta di tensione in RON. Siccomu u scopu di a misurazione hè solu di cunnosce a relazione on / off, ùn ci hè bisognu di misurà u valore specificu di VA. Per quessa, hè solu necessariu di utilizà un comparatore di tensione per paragunà se VA hè più grande di a caduta di tensione in RON. Pone a tensione di soglia di u comparatore di tensione per esse uguale à a caduta di tensione in RON. L’output di u comparatore di tensione hè u risultatu di a misurazione, chì hè una quantità digitale chì pò esse direttamente leghje da u microcontroller.

Determinazione di a tensione di soglia

L’esperimenti anu truvatu chì RON hà differenzi individuali è hè ancu ligatu à a temperatura ambientale. Dunque, a tensione di soglia per esse caricata deve esse stabilita separatamente cù u canale di commutazione analogica chjusa. Questu pò esse rializatu da prugrammazione di u cunvertitore D / A.

U circuitu indicatu in a Figura 2 pò esse usatu per determinà facilmente i dati di u limitu, u metudu hè di accende i pariglii di switch I-1, II-1; I-2, II-2; …; IN, II-N; forma Path loop, dopu chì ogni paru di switch sò chjusi, mandate un numeru à u cunvertitore D / A, è u numeru mandatu cresce da chjuca à grande, è misurà l’output di u comparatore di tensione in questu tempu. Quandu l’output di u comparatore di tensione cambia da 1 à 0, I dati à questu tempu currisponde à VA. In questu modu, u VA di ogni canale pò esse misuratu, vale à dì, a caduta di tensione in RON quandu un paru di switch sò chjusi. Per i multiplexers analogichi d’alta precisione, a diffarenza individuali in RON hè chjuca, cusì a mità di u VA automaticamente misurata da u sistema pò esse apprussimatu cum’è i dati currispundenti di a caduta di tensione nantu à u RON rispettivu di u paru di switch. Dati di soglia di u switch analogicu.

Impostazione dinamica di a tensione di soglia

Aduprate i dati di limitu misurati sopra per custruisce una tavula. Quandu si misurà in u clamp, pigliate i dati currispundenti da a tavula secondu i numeri di i dui switches chjusi, è mandà a so somma à u cunvertitore D / A per furmà una tensione di soglia. Per a misurazione di clip di penna è a misura di penna, perchè u percorsu di misurazione passa solu per l’interruttore analogicu di No. I, hè necessariu solu una data di limitu di commutazione.

Inoltre, perchè u circuitu stessu (convertitore D / A, comparatore di tensione, etc.) hà errori, è ci hè una resistenza di cuntattu trà l’attrezzatura di prova è u pin testatu durante a misurazione attuale, a tensione di soglia attuale applicata deve esse in u sogliu. determinatu secondu u metudu sopra. Aghjunghjite una quantità di currezzione nantu à a basa, per ùn misjudge a strada cum’è un circuitu apertu. Ma l’aumentu di a tensione di u sogliu sopraffarà a resistenza di a resistenza chjuca, vale à dì, a resistenza chjuca trà i dui pins hè ghjudicata cum’è una strada, cusì a quantità di currezzione di u sogliu deve esse sceltu raghjone secondu a situazione attuale. Per mezu di esperimenti, u circuitu di deteczione pò determinà accuratamente a resistenza trà i dui pin cun un valore di resistenza più grande di 5 ohms, è a so precisione hè significativamente più altu ch’è quellu di un multimetru.

Parechji casi particulari di risultati di misurazione

L’influenza di a capacità

Quandu un condensatore hè cunnessu trà i pins pruvati, deve esse in una relazione di circuitu apertu, ma u percorsu di misurazione carica u capacitore quandu u switch hè chjusu, è i dui punti di misurazione sò cum’è una strada. À questu tempu, u risultatu di a misura lettu da u comparatore di tensione hè u percorsu. Per stu tipu di fenomenu falsi caminu causatu da a capacità, i seguenti dui metudi ponu esse usatu per risolve: cresce in modu adattatu u currente di misurazione per accurtà u tempu di carica, in modu chì u prucessu di carica finisci prima di leghje i risultati di a misura; aghjunghje l’ispezione di camini veri è falsi à u software di misurazione U segmentu di u prugramma (vede a sezione 5).

Influenza di l’induttanza

Se un inductor hè cunnessu trà i pins pruvati, deve esse in una relazione di circuitu apertu, ma postu chì a resistenza statica di l’inductor hè assai chjuca, u risultatu misuratu cù un multimetru hè sempre una strada. A cuntrariu di u casu di a misurazione di capacità, in u mumentu chì u switch analogicu hè chjusu, ci hè una forza elettromotrice indutta per l’induttanza. In questu modu, l’induttanza pò esse ghjudicata currettamente utilizendu e caratteristiche di a veloce di acquisizione rapida di u circuitu di deteczione. Ma questu hè in cuntradizzione cù u requisitu di misurazione di capacità.

L’influenza di u jitter di u switch analogicu

In a misura attuale, si trova chì u switch analogicu hà un prucessu stabile da u statu apertu à u statu chjusu, chì si manifesta cum’è a fluttuazione di a tensione VA, chì face i primi risultati di misurazione inconsistenti. Per quessa, hè necessariu di ghjudicà i risultati di u percorsu parechje volte è aspittà chì i risultati di a misurazione sò cunsistenti. Cunfirmà dopu.

Cunfirmazione è arregistramentu di i risultati di misurazione

In cunsiderà e diverse situazioni sopra, per adattà à diversi oggetti testati, u schema di bloccu di u prugramma di u software mostratu in a Figura 3 hè utilizatu per cunfirmà è registrà i risultati di a misurazione.