Kui elektroonikainsenerid teostavad elektroonikaseadmete pöördprojekteerimise või remonditööd, peavad nad kõigepealt mõistma komponentide vahelist seost tundmatus kohas. trükkplaat (PCB), seega tuleb PCB komponentide kontaktide vahelist ühendussuhet mõõta ja registreerida.

Lihtsaim viis on lülitada multimeeter “lühise sumisti” failile, mõõta ükshaaval tihvtide vahelise ühenduse mõõtmiseks kahte testkaablit ja seejärel käsitsi salvestada sisse/välja olek “viipaaride” vahel. Kõikide “tihvtipaaride” ühendussuhete täieliku komplekti saamiseks tuleb testitud “tihvtipaarid” organiseerida vastavalt kombineerimise põhimõttele. Kui PCB komponentide ja tihvtide arv on suur, on mõõtmist vajavate tihvtide paaride arv tohutu. Ilmselgelt, kui selle töö jaoks kasutada käsitsi meetodeid, on mõõtmise, salvestamise ja korrektuuri töökoormus väga suur. Lisaks on mõõtmise täpsus madal. Nagu me kõik teame, siis kui tavalise multimeetri kahe meetri pliiatsi vaheline takistustakistus on nii kõrge kui umbes 20 oomi, kostab helisignaal, mis on märgitud teekonnana.

Mõõtmise efektiivsuse tõstmiseks on vaja proovida realiseerida komponendi “pin paari” automaatset mõõtmist, salvestamist ja kalibreerimist. Selleks konstrueeris autor esiotsa tuvastusseadmena mikrokontrolleriga juhitava teedetektori ja konstrueeris võimsa mõõtmisnavigatsioonitarkvara tagumiseks töötlemiseks, et ühiselt teostada komponentide kontaktide vahelise tee seose automaatset mõõtmist ja salvestamist. PCB-l. . Selles artiklis käsitletakse peamiselt teetuvastusahela automaatse mõõtmise disainiideid ja tehnoloogiat.

Automaatse mõõtmise eelduseks on testitava komponendi kontaktide ühendamine tuvastusahelaga. Selleks on tuvastusseade varustatud mitme mõõtepeaga, mis juhitakse välja kaablite kaudu. Mõõtepäid saab ühendada erinevate testseadmetega, et luua ühendusi komponentide tihvtidega. Mõõtepea Kontaktide arv määrab kindlaks tuvastusahelaga ühendatud kontaktide arvu samas partiis. Seejärel lülitab detektor programmi juhtimisel testitud “tihvtide paarid” ükshaaval kombineerimise põhimõttel mõõtmisteesse. Mõõtmisteel näidatakse tihvtide paaride vahelist sisse/välja olekut kui tihvtide vahelist takistust, ja mõõtmistee muudab selle pingeks, hinnates seeläbi nende vahelist sisse- ja väljalülitamist ning registreerides selle.

Selleks, et tuvastusahel saaks kombineerimise põhimõttel mõõtmiseks valida arvukate mõõtepeade hulgast, mis on ühendatud komponentide kontaktidega ühendatud, järjest erinevaid kontakte, saab seadistada vastava lülitite massiivi ning erinevaid lüliteid avada/sulgeda programm komponentide kontaktide vahetamiseks. Sisestage sisse- ja väljalülitamise suhte saamiseks mõõtmistee. Kuna mõõdetakse analoogpinge suurust, tuleks lülitite massiivi moodustamiseks kasutada analoogmultiplekserit. Joonisel 1 on näidatud idee kasutada testitud kontakti vahetamiseks analooglülitite massiivi.

Tuvastusahela konstruktsioonipõhimõte on näidatud joonisel 2. Kaks analooglülitite komplekti kahes joonisel I ja II kastis on konfigureeritud paarikaupa: I-1 ja II-1, I-2 ja II-2. . … ., Ⅰ-N ja Ⅱ-N. Seda, kas mitu analooglülitit on suletud või mitte, juhib programm joonisel 1 näidatud dekodeerimisahela kaudu. Kahes analooglülitis I ja II saab korraga sulgeda ainult ühe lüliti. Näiteks selleks, et tuvastada, kas mõõtepea 1 ja mõõtepea 2 vahel on teekonna seos, sulgege lülitid I-1 ja II-2 ning moodustage mõõtmistee punkti A ja maa vahel läbi mõõtepeade 1 ja 2. on tee, Siis pinge punktis A VA=0; kui see on avatud, siis VA>0. VA väärtus on aluseks, et otsustada, kas mõõtepeade 1 ja 2 vahel on teekonna seos. Nii saab kõigi mõõtepeaga ühendatud tihvtide vahelist sisse/välja suhet mõõta hetkega vastavalt kombineerimise põhimõte. Kuna see mõõtmisprotsess viiakse läbi katseseadmega kinnitatud komponendi tihvtide vahel, nimetab autor seda klambrisiseseks mõõtmiseks.

Kui komponendi tihvti ei saa kinnitada, tuleb seda mõõta testjuhtmega. Nagu on näidatud joonisel 2, ühendage üks testjuhe analoogkanaliga ja teine ​​maandusega. Sel ajal saab mõõtmist teostada seni, kuni juhtlüliti I-1 on suletud, mida nimetatakse pliiatsi mõõtmiseks. Joonisel 2 näidatud vooluringi saab kasutada ka mõõtmise lõpetamiseks kõigi mõõtepea klambriga tihvtide ja maandusmõõturi pliiatsiga puudutatud mittekinnitatavate tihvtide vahel. Sel ajal on vaja omakorda kontrollida nr I pöörmete sulgemist ja marsruudi II lülitid on alati lahti ühendatud. Seda mõõtmisprotsessi võib nimetada pliiatsi klambri mõõtmiseks. Mõõdetud pinge peaks teoreetiliselt olema vooluahel, kui VA=0, ja avatud vooluahel, kui VA>0 ning VA väärtus varieerub sõltuvalt takistuse väärtusest kahe mõõtekanali vahel. Kuna aga analoogmultiplekseril endal on mitteoluline sisselülitustakistus RON, siis sel viisil pärast mõõtmistee moodustamist, kui see on teekond, ei ole VA võrdne 0-ga, vaid võrdne RON-i pingelangusega. Kuna mõõtmise eesmärk on teada ainult sisse/välja suhet, siis pole VA konkreetset väärtust vaja mõõta. Sel põhjusel on vaja kasutada ainult pingekomparaatorit, et võrrelda, kas VA on suurem kui RON-i pingelang. Määrake pingekomparaatori lävipinge võrdne pingelanguga RON-il. Pingekomparaatori väljundiks on mõõtetulemus, mis on mikrokontrolleri poolt otse loetav digitaalne suurus.

Lävipinge määramine

Katsetes on leitud, et RON-il on individuaalsed erinevused ja see on seotud ka ümbritseva õhu temperatuuriga. Seetõttu tuleb suletud analooglüliti kanaliga eraldi seadistada laaditav lävipinge. Seda saab saavutada D/A muunduri programmeerimisega.

Joonisel 2 näidatud vooluringi abil saab hõlpsasti määrata läveandmeid, meetod on lülitipaaride I-1, II-1 sisselülitamine; I-2, II-2; …; IN, II-N; vormi Path loop, saatke pärast iga lülitipaari sulgemist D/A-muundurile number ja saadetud arv suureneb väikesest suureks ja mõõtke sel ajal pingekomparaatori väljundit. Kui pingekomparaatori väljund muutub 1-lt 0-le, vastavad andmed sel hetkel VA-le. Sel viisil saab mõõta iga kanali VA-d, st pingelangust RON-il, kui paar lülitit on suletud. Kõrge täpsusega analoogmultiplekserite puhul on RON-i individuaalne erinevus väike, seega saab poole süsteemi poolt automaatselt mõõdetud VA-st ligikaudselt hinnata lülitipaari vastava RON-i pingelanguse vastavate andmetena. Analooglüliti läviandmed.

Lävipinge dünaamiline seadistus

Kasutage tabeli koostamiseks ülalpool mõõdetud läveandmeid. Klambris mõõtmisel võta tabelist välja vastavad andmed kahe suletud lüliti numbrite järgi ja saada nende summa D/A muundurisse, et moodustada lävipinge. Pliiatsi klambri mõõtmiseks ja pliiatsi mõõtmiseks, kuna mõõtmistee läbib ainult nr I analooglülitit, on vaja ainult ühte lülitusläve andmeid.

Lisaks, kuna vooluringis endas (D/A muundur, pinge võrdlusseade jne) on vigu ning tegeliku mõõtmise ajal on testseadme ja testitava kontakti vahel kontakttakistus, peaks tegelik rakendatav lävipinge jääma läve piiresse. määratakse vastavalt ülaltoodud meetodile. Lisage alusel parandussumma, et mitte hinnata rada valesti avatud ahelana. Kuid suurenenud lävipinge ületab väikese takistuse takistuse, see tähendab, et kahe kontakti vahelist väikest takistust hinnatakse teekonnana, seega tuleks lävipinge parandussumma valida mõistlikult vastavalt tegelikule olukorrale. Katsete abil saab tuvastusahel täpselt määrata takistuse kahe kontakti vahel, mille takistuse väärtus on suurem kui 5 oomi, ja selle täpsus on oluliselt suurem kui multimeetril.

Mitu mõõtmistulemuste erijuhtu

Mahtuvuse mõju

Kui testitud tihvtide vahele on ühendatud kondensaator, peaks see olema avatud vooluahelas, kuid mõõtmisteekond laeb kondensaatorit, kui lüliti on suletud, ja kaks mõõtepunkti on nagu tee. Sel ajal on pingekomparaatorist loetud mõõtmistulemus path. Sellise mahtuvusest põhjustatud vale tee nähtuse lahendamiseks saab kasutada kahte järgmist meetodit: suurendage sobivalt mõõtevoolu, et lühendada laadimisaega, nii et laadimisprotsess lõppeks enne mõõtmistulemuste lugemist; lisage tõeste ja väärate teede kontroll mõõtmistarkvarasse Programmi segment (vt jaotis 5).

Induktiivsuse mõju

Kui testitavate tihvtide vahele on ühendatud induktiivpool, peaks see olema avatud vooluahelas, kuid kuna induktiivpooli staatiline takistus on väga väike, on multimeetriga mõõdetud tulemuseks alati tee. Vastupidiselt mahtuvuse mõõtmisele tekib analooglüliti sulgemise hetkel induktiivsuse tõttu indutseeritud elektromotoorjõud. Sel viisil saab induktiivsust õigesti hinnata, kasutades tuvastusahela kiire omandamiskiiruse omadusi. Kuid see on vastuolus mahtuvuse mõõtmise nõudega.

Analooglüliti värina mõju

Tegelikul mõõtmisel selgub, et analooglülitil on stabiilne protsess avatud olekust suletud olekusse, mis väljendub pinge VA kõikumisena, mistõttu on esimesed paar mõõtmistulemust ebaühtlased. Sel põhjusel on vaja teekonna tulemusi mitu korda hinnata ja oodata, kuni mõõtmistulemused on järjepidevad. Kinnitage hiljem.

Mõõtmistulemuste kinnitamine ja fikseerimine

Arvestades ülaltoodud erinevaid olukordi, kasutatakse erinevate testitud objektidega kohanemiseks mõõtmistulemuste kinnitamiseks ja salvestamiseks joonisel 3 näidatud tarkvaraprogrammi plokkskeemi.