Cuairt lorg ann an siostam dealbhaidh cùil PCB

Nuair a bhios innleadairean dealanach a ’dèanamh an obair dealbhaidh cùil no càraidh uidheamachd dealanach, feumaidh iad an toiseach tuigse fhaighinn air a’ cheangal ceangail eadar na pàirtean air an neo-aithnichte bòrd cuairteachaidh clò-bhuailte (PCB), mar sin feumar an dàimh ceangail eadar na prìnichean co-phàirteach air an PCB a thomhas agus a chlàradh.

Is e an dòigh as fhasa an multimeter a thionndadh chun fhaidhle “buzzer circuit-short”, cleachd dà stiùir deuchainn gus an ceangal eadar na prìnichean a thomhas aon ri aon, agus an uairsin an inbhe air / dheth eadar na “paidhrichean prìne” a chlàradh le làimh. Gus an seata iomlan de dhàimhean ceangail fhaighinn eadar na “paidhrichean prìne” uile, feumar na “paidhrichean prìne” a chaidh a dhearbhadh a chuir air dòigh a rèir prionnsapal cothlamadh. Nuair a tha an àireamh de phàirtean agus phrìneachan air a ’PCB mòr, bidh an àireamh de“ paidhrichean prìne ”a dh’ fheumar a thomhas. Bidh e gu math mòr. Gu follaiseach, ma thèid dòighean làimhe a chleachdadh airson na h-obrach seo, bidh an cuideam obrach de thomhas, clàradh agus leughadh dearbhaidh glè mhòr. A bharrachd air an sin, tha an cruinneas tomhais ìosal. Mar a tha fios againn uile, nuair a tha am bacadh dùbhlanach eadar na pinn dà mheatair de multimeter coitcheann cho àrd ri timcheall air 20 ohms, bidh am buzzer fhathast a ’fuaimeachadh, a tha air a chomharrachadh mar shlighe.

ipcb

Gus èifeachdas tomhais a leasachadh, feumar feuchainn ri tomhas fèin-ghluasadach, clàradh agus calibhadh na “paidhir prìne” a thoirt gu buil. Chun na crìche seo, dhealbhaich an t-ùghdar lorgaire slighe fo smachd microcontroller mar inneal lorg aghaidh aghaidh, agus dhealbhaich e bathar-bog seòlaidh tomhais cumhachdach airson giollachd deireadh cùil gus tomhas fèin-ghluasadach agus clàradh an dàimh slighe eadar na prìnichean co-phàirteach a thoirt gu buil. air a ’PCB. . Tha an artaigil seo gu ìre mhòr a ’beachdachadh air beachdan dealbhaidh agus teicneòlas tomhais fèin-ghluasadach le cuairt lorg slighe.

Is e an ro-riatanach airson tomhas fèin-ghluasadach prìnichean a ’phàirt a tha fo dheuchainn a cheangal ris a’ chuairt lorgaidh. Airson seo, tha an inneal lorg air a uidheamachadh le grunn chinn tomhais, a tha air an stiùireadh a-mach tro chàbaill. Faodar na cinn tomhais a cheangal ri diofar tàmh-àirneisean deuchainn gus ceanglaichean a stèidheachadh leis na prìnichean co-phàirteach. An ceann tomhais Bidh an àireamh de phrìneachan a ’dearbhadh an àireamh de phrìneachan a tha ceangailte ris a’ chuairt lorg anns an aon bhaidse. An uairsin, fo smachd a ’phrògraim, bheir an lorgaire a-steach na“ paidhrichean prìne ”a chaidh a dhearbhadh a-steach don t-slighe tomhais aon ri aon a rèir prionnsapal cothlamadh. Anns an t-slighe tomhais, tha an inbhe air / dheth eadar na “paidhrichean prìne” air a shealltainn mar a bheil strì eadar na prìnichean, agus bidh an t-slighe tomhais ga thionndadh gu bholtadh, mar sin a ’breithneachadh air an dàimh eadar / dheth eatarra agus ga chlàradh.

Gus leigeil leis a ’chuairt lorg diofar phrìneachan a thaghadh ann an òrdugh bho na grunn chinn tomhais a tha ceangailte ris na prìnichean co-phàirteach airson tomhas a rèir prionnsapal cothlamadh, faodar an t-sreath suidse co-fhreagarrach a shuidheachadh, agus faodaidh diofar thionndaidhean fhosgladh / dùnadh leis an prògram gus na prìnichean co-phàirteach atharrachadh. Cuir a-steach an t-slighe tomhais gus an dàimh air / dheth fhaighinn. Leis gur e meud bholtadh analog a th ’anns an tomhas, bu chòir ioma-inneal analog a chleachdadh gus sreath suidse a chruthachadh. Tha Figear 1 a ’sealltainn a’ bheachd a bhith a ’cleachdadh sreath tionndadh analog gus am prìne a chaidh a dhearbhadh a thionndadh.

Tha prionnsapal dealbhaidh a ’chuairt lorg air a shealltainn ann am Figear 2. Tha an dà sheata de luchd-iomlaid analog anns an dà bhogsa I agus II san fhigear air an rèiteachadh ann an càraidean: I-1 agus II-1, I-2 agus II-2. . … ., Ⅰ-N agus Ⅱ-N. Co-dhiù a tha na h-ioma suidsichean analog dùinte no nach eil air an smachd leis a ’phrògram tron ​​chuairt dì-còdaidh a chithear ann am Figear 1. Anns an dà iomlaid analog I agus II, chan urrainnear ach aon tionndadh a dhùnadh aig an aon àm. Mar eisimpleir, gus faighinn a-mach a bheil dàimh slighe eadar ceann 1 a thomhas agus ceann 2 a thomhas, dùin na suidsichean I-1 agus II-2, agus cruthaich slighe tomhais eadar puing A agus an talamh tro chinn tomhais 1 agus 2. Ma tha e na shlighe, An uairsin an bholtachd aig puing A VA = 0; ma tha e fosgailte, an uairsin VA> 0. Tha luach VA mar bhunait airson a bhith a ’breithneachadh a bheil dàimh slighe eadar na cinn tomhais 1 agus 2. San dòigh seo, faodar an dàimh air / dheth eadar na prìnichean uile a tha ceangailte ris a’ cheann tomhais a thomhas sa bhad a rèir an prionnsapal measgachadh. Leis gu bheil am pròiseas tomhais seo air a dhèanamh eadar prìnichean a ’phàirt a tha clamped leis an tàmh-àirneis deuchainn, tha an t-ùghdar ga ainmeachadh mar an tomhas in-clamp.

Mura h-urrainnear prìne a ’phàirt a chlampadh, feumar a thomhas le luaidhe deuchainn. Mar a chithear ann am Figear 2, ceangail aon luaidhe deuchainn gu seanal analog agus am fear eile gu làr. Aig an àm seo, faodar an tomhas a dhèanamh fhad ‘s a tha an tionndadh smachd I-1 dùinte, ris an canar tomhas peann-peann. Faodar a ’chuairt a chithear ann am Figear 2 a chleachdadh cuideachd gus crìoch a chur air an tomhas eadar na prìnichean clampable aig a’ cheann tomhais agus na prìnichean neo-clampable air an suathadh am peann meatair talmhainn sa bhad. Aig an àm seo, feumar smachd a chumail air dùnadh suidsichean Àireamh I mu seach, agus tha na suidsichean de Slighe II an-còmhnaidh air an sgaradh. Canar tomhas clamp peann ris a ’phròiseas tomhais seo. An bholtachd tomhaiste, gu teòiridheach, bu chòir dha a bhith na chuairt nuair a tha VA = 0, agus bu chòir dha a bhith na chuairt fhosgailte nuair a tha VA> 0, agus tha luach VA ag atharrachadh leis an luach strì eadar an dà sheanal tomhais. Ach, leis gu bheil RON neo-dearmadach air-aghaidh aig an multiplexer analog fhèin, san dòigh seo, às deidh an t-slighe tomhais a chruthachadh, mas e slighe a th ’ann, chan eil VA co-ionann ri 0, ach co-ionann ris an ìsleachadh bholtachd air RON. Leis nach eil adhbhar tomhais ach a bhith eòlach air an dàimh air / dheth, chan fheumar luach sònraichte VA a thomhas. Air an adhbhar seo, chan fheumar ach coimeasair bholtachd a chleachdadh gus coimeas a dhèanamh a bheil VA nas motha na an ìsleachadh bholtachd air RON. Suidhich bholtachd stairsnich an coimeasair bholtachd gus a bhith co-ionann ris an ìsleachadh bholtachd air RON. Is e toradh an coimeasair bholtachd an toradh tomhais, meud didseatach a dh ’fhaodas am microcontroller a leughadh gu dìreach.

Co-dhùnadh bholtachd stairsnich

Tha deuchainnean air faighinn a-mach gu bheil eadar-dhealachaidhean fa leth aig RON agus gu bheil e cuideachd co-cheangailte ri teòthachd àrainneachd. Mar sin, feumar an bholtadh stairsnich a tha ri luchdachadh a shuidheachadh air leth leis an t-sianal tionndadh analog dùinte. Faodar seo a choileanadh le bhith a ’prògramadh an inneal-tionndaidh D / A.

Faodar a ’chuairt a chithear ann am Figear 2 a chleachdadh gus an dàta stairsnich a dhearbhadh gu furasta, is e an dòigh tionndadh air na paidhrichean tionndaidh I-1, II-1; I-2, II-2; …; IN, II-N; lùb lùb slighe, às deidh gach paidhir suidsichean a dhùnadh, cuir àireamh chun inneal-tionndaidh D / A, agus bidh an àireamh a chaidh a chuir a ’dol suas bho beag gu mòr, agus tomhas toradh a’ choimeasadair bholtachd aig an àm seo. Nuair a dh ’atharraicheas toradh a’ choimeasadair bholtachd bho 1 gu 0, tha an dàta aig an àm seo a ’freagairt ri VA. San dòigh seo, faodar VA gach sianal a thomhas, is e sin, an ìsleachadh bholtachd air RON nuair a bhios paidhir suidsichean dùinte. Airson ioma-innealan analog àrd-chruinneas, tha an eadar-dhealachadh fa leth ann an RON beag, agus mar sin faodar leth den VA a thèid a thomhas gu fèin-ghluasadach leis an t-siostam a bhith air a thomhas mar an dàta co-fhreagarrach den ìsleachadh bholtachd air an RON fa leth den phaidhir suidsichean. Dàta stairsneach an tionndadh analog.

Suidheachadh dinamach de bholtadh stairsnich

Cleachd an dàta stairsnich air a thomhas gu h-àrd gus clàr a thogail. Nuair a bhios tu a ’tomhas anns a’ chlamp, thoir a-mach an dàta co-fhreagarrach bhon chlàr a rèir àireamhan an dà iomlaid dùinte, agus cuir an suim aca chun inneal-tionndaidh D / A gus bholtadh stairsnich a chruthachadh. Airson tomhas criomag peann agus tomhas peann-peann, leis nach eil an t-slighe tomhais a ’dol ach tro atharrachadh analog Àireamh I, chan eil feum air ach aon dàta stairsnich suidse.

A bharrachd air an sin, seach gu bheil mearachdan anns a ’chuairt fhèin (inneal-tionndaidh D / A, coimeasair bholtachd, msaa.), Agus tha strì conaltraidh eadar an tàmh-àirneis deuchainn agus am prìne a chaidh a dhearbhadh rè an fhìor thomhas, bu chòir gum biodh an bholtachd stairsnich fhèin a tha taobh a-staigh na stairsnich. air a dhearbhadh a rèir an dòigh gu h-àrd. Cuir suim ceartachaidh air a ’bhunait, gus nach dèan thu mearachd air an t-slighe mar chuairt fhosgailte. Ach bidh an bholtadh stairsnich nas motha a ’dol thairis air an aghaidh bheag aghaidh, is e sin, tha an strì bheag eadar an dà phrìne air a mheas mar shlighe, agus mar sin bu chòir an ìre ceartachaidh bholtadh stairsnich a thaghadh gu reusanta a rèir an fhìor shuidheachadh. Tro dheuchainnean, faodaidh an cuairteachadh lorg dearbhadh gu ceart an aghaidh eadar an dà phrìne le luach dìon nas motha na 5 ohms, agus tha a chruinneas gu math nas àirde na tha ioma-thomhas.

Grunn chùisean sònraichte de thoraidhean tomhais

Buaidh capacitance

Nuair a tha capacitor ceangailte eadar na prìnichean a chaidh a dhearbhadh, bu chòir dha a bhith ann an dàimh cuairt fosgailte, ach tha an t-slighe tomhais a ’cur cosgais air an capacitor nuair a tha an tionndadh dùinte, agus tha an dà phuing tomhais coltach ri slighe. Aig an àm seo, is e an toradh tomhais a chaidh a leughadh bhon choimeasar bholtachd slighe. Airson an seòrsa seo de dh ’iongantas slighe meallta air adhbhrachadh le comas, faodar an dà dhòigh a leanas a chleachdadh gus fuasgladh fhaighinn: àrdaich gu h-iomchaidh an sruth tomhais gus an ùine cosgais a ghiorrachadh, gus am bi am pròiseas cosgais a’ tighinn gu crìch mus leugh thu na toraidhean tomhais; cuir sgrùdadh air slighean fìor is meallta ris a ’bhathar-bog tomhais Earrann a’ phrògraim (faic roinn 5).

Buaidh inductance

Ma tha inductor ceangailte eadar na prìnichean a chaidh a dhearbhadh, bu chòir dha a bhith ann an dàimh cuairt fhosgailte, ach leis gu bheil an aghaidh statach aig an inductor glè bheag, tha an toradh air a thomhas le multimeter an-còmhnaidh na shlighe. A ’dol an aghaidh tomhas tomhais capacitance, aig an àm nuair a tha an tionndadh analog dùinte, tha feachd electromotive brosnaichte mar thoradh air an inductance. San dòigh seo, faodar an inductance a bhreithneachadh gu ceart le bhith a ’cleachdadh feartan astar togail luath den chuairt lorgaidh. Ach tha seo an aghaidh an riatanas tomhais de chomas.

Buaidh jitter tionndadh analog

Anns an fhìor thomhas, lorgar gu bheil pròiseas seasmhach aig an tionndadh analog bhon stàit fhosgailte chun stàit dùinte, a tha air a nochdadh mar atharrachadh ann an bholtadh VA, a tha a ’dèanamh a’ chiad beagan thoraidhean tomhais neo-chunbhalach. Air an adhbhar seo, feumar breithneachadh a dhèanamh air toraidhean na slighe grunn thursan agus feitheamh gus am bi na toraidhean tomhais cunbhalach. Dearbhaich nas fhaide air adhart.

Dearbhadh agus clàradh toraidhean tomhais

A ’beachdachadh air na diofar shuidheachaidhean gu h-àrd, gus gabhail ri diofar nithean a chaidh a dhearbhadh, tha an diagram bloc prògram bathar-bog a chithear ann am Figear 3 air a chleachdadh gus na toraidhean tomhais a dhearbhadh agus a chlàradh.