Lorsque les ingénieurs électroniciens effectuent des travaux de conception inverse ou de réparation d’équipements électroniques, ils doivent d’abord comprendre la relation de connexion entre les composants sur l’inconnu. circuit imprimé (PCB), la relation de connexion entre les broches des composants sur le PCB doit donc être mesurée et enregistrée.

Le moyen le plus simple est de basculer le multimètre sur le fichier « buzzer de court-circuit », d’utiliser deux cordons de test pour mesurer la connexion entre les broches une par une, puis d’enregistrer manuellement l’état marche/arrêt entre les « paires de broches ». Afin d’obtenir l’ensemble complet des relations de connexion entre toutes les « paires de broches », les « paires de broches » testées doivent être organisées selon le principe de combinaison. Lorsque le nombre de composants et de broches sur le PCB est important, le nombre de « paires de broches » à mesurer sera Il sera énorme. Évidemment, si des méthodes manuelles sont utilisées pour ce travail, la charge de travail de mesure, d’enregistrement et de relecture sera très importante. De plus, la précision de mesure est faible. Comme nous le savons tous, lorsque l’impédance résistive entre les deux plumes d’un multimètre général atteint environ 20 ohms, le buzzer retentit toujours, ce qui est indiqué comme un chemin.

Afin d’améliorer l’efficacité de la mesure, il est nécessaire d’essayer de réaliser la mesure, l’enregistrement et l’étalonnage automatiques du composant « paire de broches ». À cette fin, l’auteur a conçu un détecteur de chemin contrôlé par un microcontrôleur en tant que dispositif de détection frontal, et a conçu un puissant logiciel de navigation de mesure pour le traitement dorsal afin de réaliser conjointement la mesure et l’enregistrement automatiques de la relation de chemin entre les broches du composant. sur le PCB. . Cet article traite principalement des idées de conception et de la technologie de mesure automatique par le circuit de détection de chemin.

La condition préalable à la mesure automatique est de connecter les broches du composant à tester au circuit de détection. Pour cela, le dispositif de détection est équipé de plusieurs têtes de mesure, qui sont sorties par des câbles. Les têtes de mesure peuvent être connectées à divers montages de test pour établir des connexions avec les broches des composants. La tête de mesure Le nombre de broches détermine le nombre de broches connectées au circuit de détection dans un même lot. Ensuite, sous le contrôle du programme, le détecteur intégrera une à une les « paires de broches » testées dans le chemin de mesure selon le principe de combinaison. Dans le chemin de mesure, l’état marche/arrêt entre les « paires de broches » indique s’il y a une résistance entre les broches, et le chemin de mesure la convertit en tension, jugeant ainsi la relation marche/arrêt entre elles et l’enregistrant.

Afin de permettre au circuit de détection de sélectionner différentes broches en séquence parmi les nombreuses têtes de mesure connectées aux broches du composant pour la mesure selon le principe de combinaison, le réseau de commutateurs correspondant peut être réglé et différents commutateurs peuvent être ouverts/fermés par le programme pour changer les broches des composants. Entrez le chemin de mesure pour obtenir la relation marche/arrêt. Étant donné que la mesure est une quantité de tension analogique, un multiplexeur analogique doit être utilisé pour former un réseau de commutateurs. La figure 1 montre l’idée d’utiliser un réseau de commutateurs analogiques pour commuter la broche testée.

Le principe de conception du circuit de détection est illustré à la figure 2. Les deux ensembles de commutateurs analogiques dans les deux boîtiers I et II de la figure sont configurés par paires : I-1 et II-1, I-2 et II-2. . .. . ., -N et -N. Le fait que les commutateurs analogiques multiples soient fermés ou non est contrôlé par le programme via le circuit de décodage représenté sur la figure 1. Dans les deux commutateurs analogiques I et II, un seul commutateur peut être fermé en même temps. Par exemple, pour détecter s’il existe une relation de trajet entre la tête de mesure 1 et la tête de mesure 2, fermez les interrupteurs I-1 et II-2, et formez un trajet de mesure entre le point A et la masse à travers les têtes de mesure 1 et 2. S’il est un chemin, alors la tension au point A VA=0 ; s’il est ouvert, alors VA>0. La valeur de VA est la base pour juger s’il existe une relation de trajet entre les têtes de mesure 1 et 2. De cette manière, la relation marche/arrêt entre toutes les broches connectées à la tête de mesure peut être mesurée en un instant selon la principe de combinaison. Étant donné que ce processus de mesure est effectué entre les broches du composant serré par le montage d’essai, l’auteur l’appelle la mesure dans le serrage.

Si la broche du composant ne peut pas être serrée, elle doit être mesurée avec un cordon de test. Comme le montre la figure 2, connectez un cordon de test à un canal analogique et l’autre à la terre. A ce moment, la mesure peut être effectuée tant que l’interrupteur de commande I-1 est fermé, ce qui est appelé mesure stylo-stylo. Le circuit représenté sur la figure 2 peut également être utilisé pour terminer la mesure entre toutes les broches à serrage de la tête de mesure et les broches non à serrage touchées par le stylo du compteur de mise à la terre en un instant. A ce moment, il faut contrôler la fermeture des interrupteurs du N° I à tour de rôle, et Les interrupteurs de la Route II sont toujours débranchés. Ce processus de mesure peut être appelé mesure de la pince à stylo. La tension mesurée, théoriquement, ce devrait être un circuit lorsque VA=0, et ce devrait être un circuit ouvert lorsque VA>0, et la valeur de VA varie avec la valeur de résistance entre les deux canaux de mesure. Cependant, le multiplexeur analogique ayant lui-même une résistance passante RON non négligeable, de cette manière, après formation du chemin de mesure, s’il s’agit d’un chemin, VA n’est pas égal à 0, mais égal à la chute de tension sur RON. Étant donné que le but de la mesure est uniquement de connaître la relation marche/arrêt, il n’est pas nécessaire de mesurer la valeur spécifique de VA. Pour cette raison, il suffit d’utiliser un comparateur de tension pour comparer si VA est supérieur à la chute de tension sur RON. Réglez la tension de seuil du comparateur de tension pour qu’elle soit égale à la chute de tension sur RON. La sortie du comparateur de tension est le résultat de la mesure, qui est une quantité numérique qui peut être directement lue par le microcontrôleur.

Détermination de la tension de seuil

Des expériences ont montré que le RON présente des différences individuelles et est également lié à la température ambiante. Par conséquent, la tension de seuil à charger doit être réglée séparément avec le canal de commutation analogique fermé. Ceci peut être réalisé en programmant le convertisseur N/A.

Le circuit représenté sur la figure 2 peut être utilisé pour déterminer facilement les données de seuil, la méthode consiste à activer les paires de commutateurs I-1, II-1 ; I-2, II-2 ; …; IN, II-N; Formez une boucle de chemin, après la fermeture de chaque paire de commutateurs, envoyez un nombre au convertisseur N/A, et le nombre envoyé augmente de petit à grand, et mesurez la sortie du comparateur de tension à ce moment. Lorsque la sortie du comparateur de tension passe de 1 à 0, les données à ce moment correspondent à VA. De cette manière, la VA de chaque canal peut être mesurée, c’est-à-dire la chute de tension sur RON lorsqu’une paire d’interrupteurs est fermée. Pour les multiplexeurs analogiques de haute précision, la différence individuelle de RON est faible, de sorte que la moitié de la VA mesurée automatiquement par le système peut être approchée en tant que données correspondantes de la chute de tension sur le RON respectif de la paire de commutateurs. Données de seuil du commutateur analogique.

Réglage dynamique de la tension de seuil

Utilisez les données de seuil mesurées ci-dessus pour créer un tableau. Lors de la mesure dans la pince, extraire les données correspondantes du tableau en fonction des numéros des deux interrupteurs fermés, et envoyer leur somme au convertisseur N/A pour former une tension de seuil. Pour la mesure du clip de stylet et la mesure du stylet, étant donné que le chemin de mesure ne passe que par le commutateur analogique du n° I, une seule donnée de seuil de commutateur est requise.

De plus, étant donné que le circuit lui-même (convertisseur N/A, comparateur de tension, etc.) comporte des erreurs et qu’il existe une résistance de contact entre l’appareil de test et la broche testée pendant la mesure réelle, la tension de seuil réelle appliquée doit être comprise dans le seuil déterminé selon la méthode ci-dessus. Ajoutez une quantité de correction sur la base, afin de ne pas méconnaître le chemin comme un circuit ouvert. Mais la tension de seuil accrue submergera la petite résistance de résistance, c’est-à-dire que la petite résistance entre les deux broches est considérée comme un chemin, de sorte que la quantité de correction de tension de seuil doit être sélectionnée de manière raisonnable en fonction de la situation réelle. Grâce à des expériences, le circuit de détection peut déterminer avec précision la résistance entre les deux broches avec une valeur de résistance supérieure à 5 ohms, et sa précision est nettement supérieure à celle d’un multimètre.

Plusieurs cas particuliers de résultats de mesure

L’influence de la capacité

Lorsqu’un condensateur est connecté entre les broches testées, il doit être en circuit ouvert, mais le chemin de mesure charge le condensateur lorsque le commutateur est fermé, et les deux points de mesure sont comme un chemin. A ce moment, le résultat de mesure lu à partir du comparateur de tension est le chemin. Pour ce genre de phénomène de faux chemin causé par la capacité, les deux méthodes suivantes peuvent être utilisées pour résoudre : augmenter de manière appropriée le courant de mesure pour raccourcir le temps de charge, de sorte que le processus de charge se termine avant de lire les résultats de mesure ; ajouter l’inspection des chemins vrais et faux au logiciel de mesure Le segment de programme (voir section 5).

Influence de l’inductance

Si un inducteur est connecté entre les broches testées, il doit être en circuit ouvert, mais comme la résistance statique de l’inducteur est très faible, le résultat mesuré avec un multimètre est toujours un chemin. Contrairement au cas de la mesure de capacité, au moment où l’interrupteur analogique est fermé, il y a une force électromotrice induite due à l’inductance. De cette manière, l’inductance peut être correctement évaluée en utilisant les caractéristiques de la vitesse d’acquisition rapide du circuit de détection. Mais cela est en contradiction avec l’exigence de mesure de la capacité.

L’influence de la gigue du commutateur analogique

Dans la mesure réelle, on constate que le commutateur analogique a un processus stable de l’état ouvert à l’état fermé, qui se manifeste par la fluctuation de la tension VA, ce qui rend les premiers résultats de mesure incohérents. Pour cette raison, il est nécessaire de juger plusieurs fois les résultats du chemin et d’attendre que les résultats de mesure soient cohérents. Confirmez plus tard.

Confirmation et enregistrement des résultats de mesure

Compte tenu des diverses situations ci-dessus, afin de s’adapter aux différents objets testés, le schéma fonctionnel du logiciel représenté sur la figure 3 est utilisé pour confirmer et enregistrer les résultats de mesure.