As elektroanyske yngenieurs it omkearde ûntwerp of reparaasjewurk fan elektroanyske apparatuer útfiere, moatte se earst de ferbiningsrelaasje tusken de komponinten op it ûnbekende begripe printplaat (PCB), sadat de ferbiningsrelaasje tusken de komponintenpinnen op ‘e PCB moat wurde mjitten en opnommen.

De maklikste manier is om de multimeter te wikseljen nei it bestân “koartslutingbuzzer”, twa testliedingen brûke om de ferbining tusken de pinnen ien foar ien te mjitten, en dan de oan / út-status manuell op te nimmen tusken de “pin-pearen”. Om de folsleine set fan ferbiningsrelaasjes te krijen tusken alle “pin-pearen”, moatte de hifke “pin-pearen” wurde organisearre neffens it prinsipe fan kombinaasje. As it oantal komponinten en pins op ‘e PCB grut is, sil it oantal “pin pearen” dy’t moatte wurde mjitten wêze It sil enoarm wêze. Fansels, as manuele metoaden wurde brûkt foar dit wurk, sil de wurkdruk fan mjitting, opname en korrektyflêzing heul grut wêze. Boppedat, de mjitting krektens is leech. Lykas wy allegear witte, as de resistive impedânsje tusken de twa meterpennen fan in algemiene multimeter sa heech is as sawat 20 ohms, sil de buzzer noch klinke, dat wurdt oanjûn as in paad.

Om de mjitting effisjinsje te ferbetterjen, is it nedich om te besykjen de automatyske mjitting, opname en kalibraasje fan ‘e komponint “pin pear” te realisearjen. Dêrta ûntwurp de auteur in paaddetektor regele troch in mikrocontroller as in front-end-deteksje-apparaat, en ûntwurp in krêftige mjittingnavigaasjesoftware foar efterôfferwurking om tegearre de automatyske mjitting en opname te realisearjen fan ‘e paadrelaasje tusken de komponintenpinnen op PCB. . Dit artikel besprekt benammen de ûntwerpideeën en technology fan automatyske mjitting troch it paaddeteksjekring.

De betingst foar automatyske mjitting is om de pinnen fan ‘e komponint te testen te ferbinen mei it deteksjekring. Dêrfoar is it deteksjeapparaat foarsjoen fan ferskate mjitkoppen, dy’t troch kabels nei bûten liede. De mjitkoppen kinne wurde ferbûn oan ferskate testarmaturen om ferbiningen te meitsjen mei de komponintenpinnen. De mjitkop. Dan, ûnder de kontrôle fan it programma, sil de detektor de hifke “pin-pearen” ien foar ien opnimme yn ‘e mjitpaad neffens it prinsipe fan kombinaasje. Yn it mjitpaad wurdt de oan/út-status tusken de “pin-pearen” toand as oft d’r wjerstân is tusken de pinnen, en it mjitpaad konvertearret it yn in spanning, en beoardielet dêrmei de oan / út-relaasje tusken har en registrearret it.

Om it deteksjesirkwy yn te skeakeljen om ferskate pinnen yn folchoarder te selektearjen fan ‘e tal fan mjitkoppen dy’t ferbûn binne mei de komponintpinnen foar mjitting neffens it prinsipe fan kombinaasje, kin de oerienkommende skeakelarray wurde ynsteld, en ferskate skeakels kinne wurde iepene / sluten troch de programma te wikseljen de komponint pins. Fier it mjittingpaad yn om de oan / út-relaasje te krijen. Sûnt de mjitten is in analoge spanning kwantiteit, in analoge multiplexer moat wurde brûkt om te foarmjen in switch array. Ofbylding 1 toant it idee fan it brûken fan in analoge switch-array om de testen pin te wikseljen.

It ûntwerpprinsipe fan it deteksjekring wurdt werjûn yn figuer 2. De twa sets fan analoge skeakels yn ‘e twa doazen I en II yn’ e figuer binne yn pearen ynsteld: I-1 en II-1, I-2 en II-2. . … ., Ⅰ-N en Ⅱ-N. Oft de analoge meardere skakelaars binne sletten of net wurdt regele troch it programma troch de dekodearjen circuit werjûn yn figuer 1. Yn de twa analoge switches I en II, mar ien switch kin wurde sletten tagelyk. Bygelyks, om te detektearjen oft der in paad relaasje tusken mjitkop 1 en mjitkop 2, slút de skakelaars I-1 en II-2, en foarmje in mjitpaad tusken punt A en grûn troch mjitkoppen 1 en 2. As it is in paad, Dan de spanning op punt A VA = 0; as it iepen is, dan VA>0. De wearde fan VA is de basis foar it oardieljen oft der in paadferhâlding is tusken de mjitkoppen 1 en 2. Sa kin de oan/út relaasje tusken alle pinnen dy’t oanslute op de mjitkop yn in momint mjitten wurde neffens de kombinaasje prinsipe. Om’t dit mjittingsproses wurdt útfierd tusken de pinnen fan ‘e komponint dy’t troch de testarmatur geklemd wurdt, neamt de auteur it de mjitting yn’ e klem.

As de pin fan ‘e komponint kin net wurde clamped, it moat wurde mjitten mei in test lead. Lykas werjûn yn figuer 2, ferbinen ien test lead oan in analoge kanaal en de oare oan de grûn. Op dit stuit kin de mjitting wurde útfierd salang’t de kontrôleschakelaar I-1 sletten is, wat pen-pen-mjitting neamd wurdt. It circuit werjûn yn figuer 2 kin ek brûkt wurde om de mjitting te foltôgjen tusken alle klembere pinnen fan ‘e mjitkop en de net-klembere pinnen dy’t yn in momint oanrekke wurde troch de grûnmeterpen. Op dit stuit is it nedich om te kontrolearjen it sluten fan de skakelaars fan No.. I yn beurt, en De skakelaars fan Route II wurde altyd loskeppele. Dit mjittingsproses kin pinneklemmjitting wurde neamd. De mjitten spanning, teoretysk, it moat in sirkwy wêze as VA = 0, en it moat in iepen sirkwy wêze as VA> 0, en de wearde fan VA fariearret mei de fersetwearde tusken de twa mjitkanalen. Lykwols, sûnt de analoge multiplexer sels hat in net te negearjen on-resistance RON, op dizze wize, neidat de mjitting paad wurdt foarme, as it is in paad, VA is net gelyk oan 0, mar gelyk oan de spanning drop op RON. Sûnt it doel fan mjitting is allinich om de oan / út-relaasje te kennen, is d’r gjin needsaak om de spesifike wearde fan VA te mjitten. Om dizze reden is it allinich nedich om in spanningskomparator te brûken om te fergelykjen oft VA grutter is as de spanningsfal op RON. Stel de drompelspanning fan ‘e spanningskomparator yn om gelyk te wêzen oan’ e spanningsfal op RON. De útfier fan ‘e spanningskomparator is it mjitresultaat, dat is in digitale kwantiteit dy’t direkt kin wurde lêzen troch de mikrokontroller.

Bepaling fan drompelspanning

Eksperiminten hawwe fûn dat RON yndividuele ferskillen hat en ek relatearre is oan omjouwingstemperatuer. Dêrom moat de te laden drompelspanning apart wurde ynsteld mei it sletten analoge skeakelkanaal. Dit kin berikt wurde troch it programmearjen fan de D/A-konverter.

It circuit werjûn yn figuer 2 kin brûkt wurde om maklik te bepalen de drompel gegevens, de metoade is om te skeakeljen de switch pearen I-1, II-1; I-2, II-2; …; IN, II-N; form Path loop, neidat elk pear skakelaars wurde sletten, stjoer in nûmer oan ‘e D / A converter, en de stjoerde oantal nimt ta fan lyts nei grut, en mjit de útfier fan de spanning comparator op dit stuit. Doe’t de útfier fan de spanning comparator feroaret fan 1 oan 0, De gegevens op dit stuit oerienkomt mei VA. Op dizze manier kin de VA fan elk kanaal wurde mjitten, dat is de spanningsfal op RON as in pear skeakels sletten binne. Foar analoge multiplexers mei hege presyzje is it yndividuele ferskil yn RON lyts, sadat de helte fan ‘e VA automatysk mjitten troch it systeem kin wurde benadere as de oerienkommende gegevens fan’ e spanningsfal op ‘e respektivelike RON fan it pear skeakels. Drompelgegevens fan ‘e analoge switch.

Dynamyske ynstelling fan drompelspanning

Brûk de hjirboppe mjitten drompelgegevens om in tabel te bouwen. By it mjitten yn ‘e klem, nim de oerienkommende gegevens út’ e tabel neffens de nûmers fan ‘e twa sletten skeakels, en stjoer har som nei de D / A-konverter om in drompelspanning te foarmjen. Foar pinne clip mjitting en pen-pen mjitting, omdat de mjitting paad allinnich giet troch de analoge switch fan No.. I, mar ien switch drompel data is nedich.

Dêrneist, om’t it circuit sels (D / A converter, voltage comparator, ensfh) hat flaters, en der is in kontakt wjerstân tusken de test fixture en de teste pin tidens werklike mjitting, de werklike drompel spanning tapast moat wêze binnen de drompel bepaald neffens de boppesteande metoade. Foegje in korreksjebedrach op ‘e basis ta, om it paad net as in iepen circuit te misbeoardielje. Mar de ferhege drompelspanning sil oerweldigje de lytse wjerstân ferset, dat is, de lytse wjerstân tusken de twa pinnen wurdt beoardiele as in paad, sadat de drompel voltage korreksje bedrach moat wurde selektearre ridlik neffens de eigentlike situaasje. Troch eksperiminten kin it deteksjesirkwy de wjerstân tusken de twa pinnen sekuer bepale mei in wjerstânwearde grutter dan 5 ohm, en har krektens is signifikant heger as dy fan in multimeter.

Ferskate spesjale gefallen fan mjittingsresultaten

De ynfloed fan kapasitânsje

As in capacitor wurdt ferbûn tusken de hifke pins, it moat wêze yn in iepen-circuit relaasje, mar de mjitting paad charges de capacitor as de switch is sletten, en de twa mjitting punten binne as in paad. Op dit stuit is it mjitresultaat lêzen fan ‘e spanningskomparator paad. Foar dit soarte fan falsk paad ferskynsel feroarsake troch capacitance, de folgjende twa metoaden kinne brûkt wurde om te lossen: passend fergrutsje de mjitting strom te koarter de oplaad tiid, sadat it opladen proses einiget foar it lêzen fan de mjitting resultaten; foegje de ynspeksje fan wiere en falske paden ta oan ‘e mjitsoftware It programmasegment (sjoch paragraaf 5).

Ynfloed fan inductance

As in inductor is ferbûn tusken de teste pins, it moat wêze yn in iepen-circuit relaasje, mar sûnt de statyske wjerstân fan de inductor is hiel lyts, it resultaat mjitten mei in multimeter is altyd in paad. Yn tsjinstelling ta it gefal fan capacitance mjitting, op it momint dat de analoge switch is sletten, der is in induced electromotive krêft fanwege de inductance. Op dizze manier kin de induktânsje korrekt wurde beoardiele troch de skaaimerken fan ‘e rappe akwisysjesnelheid fan’ e deteksjekring te brûken. Mar dit is yn tsjinspraak mei de mjittingseasken fan kapasitânsje.

De ynfloed fan analoge switch jitter

Yn ‘e eigentlike mjitting wurdt fûn dat de analoge switch in stabyl proses hat fan’ e iepen steat nei de sletten steat, dy’t manifestearret as de fluktuaasje fan ‘e spanning VA, dy’t de earste pear mjittingsresultaten ynkonsistint makket. Om dizze reden is it nedich om de resultaten fan it paad ferskate kearen te oardieljen en te wachtsjen op de mjittingsresultaten om konsekwint te wêzen. Befêstigje letter.

Befêstiging en opname fan mjittingsresultaten

Sjoen de boppesteande ferskate situaasjes, om oan te passen oan ferskate testen objekten, wurdt it softwareprogrammablokdiagram werjûn yn figuer 3 brûkt om de mjitresultaten te befêstigjen en op te nimmen.