Cylched canfod yn system ddylunio cefn PCB

Pan fydd peirianwyr electronig yn gwneud gwaith dylunio neu atgyweirio cefn offer electronig, yn gyntaf mae angen iddynt ddeall y berthynas cysylltiad rhwng y cydrannau ar yr anhysbys bwrdd cylched printiedig (PCB), felly mae angen mesur a chofnodi’r berthynas cysylltiad rhwng y pinnau cydran ar y PCB.

Y ffordd hawsaf yw newid y multimedr i’r ffeil “swnyn cylched byr”, defnyddio dau dennyn prawf i fesur y cysylltiad rhwng y pinnau fesul un, ac yna cofnodi’r statws ymlaen / i ffwrdd rhwng y “parau pin” â llaw. Er mwyn cael y set gyflawn o gysylltiadau cysylltiad rhwng yr holl “barau pin”, rhaid trefnu’r “parau pin” a brofwyd yn unol ag egwyddor y cyfuniad. Pan fydd nifer y cydrannau a’r pinnau ar y PCB yn fawr, bydd nifer y “parau pin” y mae angen eu mesur yn enfawr. Yn amlwg, os defnyddir dulliau llaw ar gyfer y gwaith hwn, bydd llwyth gwaith mesur, recordio a phrawfddarllen yn fawr iawn. Ar ben hynny, mae’r cywirdeb mesur yn isel. Fel y gwyddom i gyd, pan fydd y rhwystriant gwrthiannol rhwng corlannau dau fetr multimedr cyffredinol mor uchel â thua 20 ohms, bydd y swnyn yn dal i swnio, a nodir fel llwybr.

ipcb

Er mwyn gwella effeithlonrwydd mesur, mae angen ceisio gwireddu mesuriad awtomatig, recordiad a graddnodi’r gydran “pâr pin”. I’r perwyl hwn, dyluniodd yr awdur synhwyrydd llwybr a reolir gan ficroreolydd fel dyfais canfod pen blaen, a dyluniodd feddalwedd llywio mesur pwerus ar gyfer prosesu pen ôl i wireddu mesur a chofnodi’r berthynas llwybr rhwng y pinnau cydran yn awtomatig. ar y PCB. . Mae’r erthygl hon yn trafod yn bennaf syniadau dylunio a thechnoleg mesur awtomatig gan gylched canfod y llwybr.

Y rhagofyniad ar gyfer mesur awtomatig yw cysylltu pinnau’r gydran dan brawf â’r cylched canfod. Ar gyfer hyn, mae gan y ddyfais synhwyro sawl pen mesur, sy’n cael eu harwain allan trwy geblau. Gellir cysylltu’r pennau mesur â gwahanol osodiadau prawf i sefydlu cysylltiadau â’r pinnau cydran. Y pen mesur Mae nifer y pinnau yn pennu nifer y pinnau sy’n gysylltiedig â’r cylched canfod yn yr un swp. Yna, o dan reolaeth y rhaglen, bydd y synhwyrydd yn ymgorffori’r “parau pin” a brofwyd yn y llwybr mesur fesul un yn unol ag egwyddor y cyfuniad. Yn y llwybr mesur, dangosir y statws ymlaen / i ffwrdd rhwng y “parau pin” fel a oes gwrthiant rhwng y pinnau, ac mae’r llwybr mesur yn ei droi’n foltedd, a thrwy hynny farnu’r berthynas ymlaen / i ffwrdd rhyngddynt a’i recordio.

Er mwyn galluogi’r cylched canfod i ddewis gwahanol binnau yn eu trefn o’r pennau mesur niferus sydd wedi’u cysylltu â’r pinnau cydran i’w mesur yn unol ag egwyddor y cyfuniad, gellir gosod yr arae switsh gyfatebol, a gall y switshis gwahanol gael eu hagor / cau gan y rhaglen i newid y pinnau cydran. Ewch i mewn i’r llwybr mesur i gael y berthynas ymlaen / i ffwrdd. Gan fod y mesurydd yn faint foltedd analog, dylid defnyddio amlblecsydd analog i ffurfio arae switsh. Mae Ffigur 1 yn dangos y syniad o ddefnyddio arae switsh analog i newid y pin sydd wedi’i brofi.

Dangosir egwyddor ddylunio’r gylched ganfod yn Ffigur 2. Mae’r ddwy set o switshis analog yn y ddau flwch I a II yn y ffigur wedi’u ffurfweddu mewn parau: I-1 a II-1, I-2 a II-2. . … ., Ⅰ-N ac Ⅱ-N. Mae’r rhaglen p’un a yw’r switshis lluosog analog ar gau ai peidio yn cael ei reoli gan y rhaglen trwy’r gylched ddatgodio a ddangosir yn Ffigur 1. Yn y ddau switsh analog I a II, dim ond un switsh y gellir ei gau ar yr un pryd. Er enghraifft, i ganfod a oes perthynas llwybr rhwng mesur pen 1 a mesur pen 2, caewch y switshis I-1 a II-2, a ffurfio llwybr mesur rhwng pwynt A a’r ddaear trwy fesur pennau 1 a 2. Os yw’n yn llwybr, Yna’r foltedd ym mhwynt A VA = 0; os yw ar agor, yna VA> 0. Gwerth VA yw’r sylfaen ar gyfer barnu a oes perthynas llwybr rhwng y pennau mesur 1 a 2. Yn y modd hwn, gellir mesur y berthynas ymlaen / i ffwrdd rhwng yr holl binnau sy’n gysylltiedig â’r pen mesur mewn amrantiad yn ôl y egwyddor cyfuniad. Gan fod y broses fesur hon yn cael ei chynnal rhwng pinnau’r gydran sy’n cael ei chlampio gan y gosodiad prawf, mae’r awdur yn ei alw’n fesur mewn-clamp.

Os na ellir clampio pin y gydran, rhaid ei fesur â phlwm prawf. Fel y dangosir yn Ffigur 2, cysylltwch un plwm prawf â sianel analog a’r llall â’r ddaear. Ar yr adeg hon, gellir cyflawni’r mesuriad cyhyd â bod y switsh rheoli I-1 ar gau, a elwir yn fesur pen-pen. Gellir defnyddio’r gylched a ddangosir yn Ffigur 2 hefyd i gwblhau’r mesuriad rhwng holl binnau clampiadwy’r pen mesur a’r pinnau na ellir eu clampio y mae’r gorlan mesurydd daear yn cyffwrdd â nhw mewn amrantiad. Ar yr adeg hon, mae angen rheoli cau switshis Rhif I yn eu tro, ac mae switshis Llwybr II bob amser wedi’u datgysylltu. Gellir galw’r broses fesur hon yn fesur clamp pen. Yn ddamcaniaethol, dylai’r foltedd mesuredig fod yn gylched pan fydd VA = 0, a dylai fod yn gylched agored pan fydd VA> 0, ac mae gwerth VA yn amrywio gyda’r gwerth gwrthiant rhwng y ddwy sianel fesur. Fodd bynnag, gan fod gan yr amlblecsydd analog ei hun RON gwrth-wrthwynebiad dibwys, fel hyn, ar ôl i’r llwybr mesur gael ei ffurfio, os yw’n llwybr, nid yw VA yn hafal i 0, ond yn hafal i’r cwymp foltedd ar RON. Gan mai pwrpas mesur yn unig yw gwybod y berthynas ymlaen / i ffwrdd, nid oes angen mesur gwerth penodol VA. Am y rheswm hwn, nid oes ond angen defnyddio cymharydd foltedd i gymharu a yw VA yn fwy na’r cwymp foltedd ar RON. Gosodwch foltedd trothwy’r cymharydd foltedd i fod yn hafal i’r cwymp foltedd ar RON. Allbwn y cymharydd foltedd yw’r canlyniad mesur, sef maint digidol y gall y microcontrolwr ei ddarllen yn uniongyrchol.

Pennu foltedd trothwy

Mae arbrofion wedi canfod bod gan RON wahaniaethau unigol a’i fod hefyd yn gysylltiedig â thymheredd amgylchynol. Felly, mae angen gosod y foltedd trothwy i’w lwytho ar wahân gyda’r sianel switsh analog gaeedig. Gellir cyflawni hyn trwy raglennu’r trawsnewidydd D / A.

Gellir defnyddio’r gylched a ddangosir yn Ffigur 2 i bennu’r data trothwy yn hawdd, y dull yw troi’r parau switsh I-1, II-1; I-2, II-2; …; YN, II-N; ffurflen dolen llwybr, ar ôl i bob pâr o switshis gau, anfonwch rif i’r trawsnewidydd D / A, ac mae’r rhif a anfonir yn cynyddu o fach i fawr, a mesur allbwn y cymharydd foltedd ar yr adeg hon. Pan fydd allbwn y cymharydd foltedd yn newid o 1 i 0, mae’r data ar yr adeg hon yn cyfateb i VA. Yn y modd hwn, gellir mesur VA pob sianel, hynny yw, y cwymp foltedd ar RON pan fydd pâr o switshis ar gau. Ar gyfer amlblecswyr analog manwl uchel, mae’r gwahaniaeth unigol yn RON yn fach, felly gellir brasamcanu hanner y VA a fesurir yn awtomatig gan y system fel data cyfatebol y cwymp foltedd ar RON priodol y pâr o switshis. Data trothwy’r switsh analog.

Gosodiad deinamig o foltedd trothwy

Defnyddiwch y data trothwy a fesurir uchod i adeiladu tabl. Wrth fesur yn y clamp, tynnwch y data cyfatebol o’r tabl yn ôl rhifau’r ddau switsh caeedig, ac anfonwch eu swm i’r trawsnewidydd D / A i ffurfio foltedd trothwy. Ar gyfer mesur clip pen a mesur pen-pen, oherwydd bod y llwybr mesur yn mynd trwy’r switsh analog Rhif I yn unig, dim ond un data trothwy switsh sydd ei angen.

Yn ogystal, oherwydd bod gan y gylched ei hun (trawsnewidydd D / A, cymharydd foltedd, ac ati) wallau, a bod gwrthiant cyswllt rhwng y gosodiad prawf a’r pin a brofwyd yn ystod y mesuriad gwirioneddol, dylai’r foltedd trothwy gwirioneddol a gymhwysir fod o fewn y trothwy. wedi’i bennu yn ôl y dull uchod. Ychwanegwch swm cywiro ar y sail, er mwyn peidio â chamfarnu’r llwybr fel cylched agored. Ond bydd y foltedd trothwy uwch yn goresgyn y gwrthiant gwrthiant bach, hynny yw, mae’r gwrthiant bach rhwng y ddau binn yn cael ei farnu fel llwybr, felly dylid dewis y swm cywiro foltedd trothwy yn rhesymol yn ôl y sefyllfa wirioneddol. Trwy arbrofion, gall y gylched synhwyro bennu’n gywir y gwrthiant rhwng y ddau binn sydd â gwerth gwrthiant sy’n fwy na 5 ohms, ac mae ei gywirdeb yn sylweddol uwch na multimedr.

Sawl achos arbennig o ganlyniadau mesur

Dylanwad cynhwysedd

Pan fydd cynhwysydd wedi’i gysylltu rhwng y pinnau sydd wedi’u profi, dylai fod mewn perthynas cylched agored, ond mae’r llwybr mesur yn gwefru’r cynhwysydd pan fydd y switsh ar gau, ac mae’r ddau bwynt mesur fel llwybr. Ar yr adeg hon, mae’r canlyniad mesur a ddarllenir o’r cymharydd foltedd yn llwybr. Ar gyfer y math hwn o ffenomen llwybr ffug a achosir gan gynhwysedd, gellir defnyddio’r ddau ddull canlynol i ddatrys: cynyddu’r cerrynt mesur yn briodol i fyrhau’r amser gwefru, fel bod y broses wefru yn dod i ben cyn darllen y canlyniadau mesur; ychwanegu’r archwiliad o lwybrau gwir a ffug i’r feddalwedd fesur Segment y rhaglen (gweler adran 5).

Dylanwad inductance

Os yw inductor wedi’i gysylltu rhwng y pinnau a brofwyd, dylai fod mewn perthynas cylched agored, ond gan fod gwrthiant statig yr inductor yn fach iawn, mae’r canlyniad a fesurir â multimedr bob amser yn llwybr. Yn wahanol i’r achos o fesur cynhwysedd, ar hyn o bryd pan fydd y switsh analog ar gau, mae grym electromotive ysgogedig oherwydd y inductance. Yn y modd hwn, gellir barnu’r inductance yn gywir trwy ddefnyddio nodweddion cyflymder caffael cyflym y cylched canfod. Ond mae hyn yn gwrthgyferbynnu â gofyniad mesur cynhwysedd.

Dylanwad jitter switsh analog

Yn y mesuriad gwirioneddol, darganfyddir bod gan y switsh analog broses sefydlog o’r wladwriaeth agored i’r wladwriaeth gaeedig, a amlygir fel amrywiad y foltedd VA, sy’n gwneud yr ychydig ganlyniadau mesur cyntaf yn anghyson. Am y rheswm hwn, mae angen barnu canlyniadau’r llwybr sawl gwaith ac aros i’r canlyniadau mesur fod yn gyson. Cadarnhewch yn ddiweddarach.

Cadarnhau a chofnodi canlyniadau mesur

O ystyried yr amrywiol sefyllfaoedd uchod, er mwyn addasu i wahanol wrthrychau sydd wedi’u profi, defnyddir diagram bloc y rhaglen feddalwedd a ddangosir yn Ffigur 3 i gadarnhau a chofnodi’r canlyniadau mesur.