Kada elektronički inženjeri provode obrnuti dizajn ili popravak elektroničke opreme, prvo moraju razumjeti odnos veze između komponenti na nepoznatom tiskana pločica (PCB), tako da je potrebno izmjeriti i zabilježiti odnos veze između pinova komponenti na PCB-u.

Najlakši način je prebaciti multimetar na datoteku “zujalica kratkog spoja”, upotrijebiti dva ispitna vodiča za mjerenje veze između pinova jedan po jedan, a zatim ručno snimiti status uključeno/isključeno između “parova pinova”. Kako bi se dobio potpuni skup veznih odnosa između svih “parova pinova”, testirani “parovi pinova” moraju biti organizirani po principu kombinacije. Kada je broj komponenti i iglica na PCB-u velik, broj “parova pinova” koje treba izmjeriti bit će ogroman. Očito, ako se za ovaj rad koriste ručne metode, opterećenje mjerenja, snimanja i lektoriranja bit će vrlo veliko. Štoviše, točnost mjerenja je niska. Kao što svi znamo, kada je otporna impedancija između dva metra olovaka općeg multimetra visoka kao oko 20 ohma, i dalje će se oglasiti zujalica, što je naznačeno kao put.

Kako bi se poboljšala učinkovitost mjerenja, potrebno je pokušati realizirati automatsko mjerenje, snimanje i kalibraciju komponente „pin para“. U tu svrhu, autor je dizajnirao detektor puta kojim upravlja mikrokontroler kao uređaj za detekciju front-enda i dizajnirao moćni softver za navigaciju mjerenja za pozadinsku obradu kako bi se zajednički ostvarilo automatsko mjerenje i snimanje odnosa putanja između pinova komponenti. na PCB-u. . U ovom se članku uglavnom raspravlja o dizajnerskim idejama i tehnologiji automatskog mjerenja pomoću kruga za detekciju puta.

Preduvjet za automatsko mjerenje je spajanje pinova komponente koja se testira na krug detekcije. Za to je uređaj za detekciju opremljen s nekoliko mjernih glava koje se izvode kroz kabele. Mjerne glave mogu se spojiti na različite ispitne uređaje kako bi se uspostavile veze s pinama komponenti. Mjerna glava Broj pinova određuje broj pinova povezanih na krug detekcije u istoj seriji. Zatim, pod kontrolom programa, detektor će u mjernu stazu jedan po jedan ugraditi testirane “pinove” prema principu kombinacije. U mjernoj stazi, status uključeno/isključeno između “parova iglica” prikazuje se kao postoji li otpor između pinova, a mjerni put ga pretvara u napon, procjenjujući na taj način odnos između njih i bilježeći ga.

Kako bi se krugu za detekciju omogućilo da odabere različite igle u nizu od brojnih mjernih glava spojenih na pinove komponenti za mjerenje u skladu s principom kombinacije, može se postaviti odgovarajući niz prekidača, a različiti prekidači se mogu otvoriti/zatvoriti pomoću program za promjenu pinova komponenti. Unesite put mjerenja da biste dobili odnos uključeno/isključeno. Budući da je mjerena veličina analognog napona, analogni multiplekser bi trebao biti korišten za formiranje niza sklopki. Slika 1 prikazuje ideju korištenja analognog sklopa za prebacivanje testiranog pina.

Načelo dizajna kruga za detekciju prikazano je na slici 2. Dva seta analognih sklopki u dva polja I i II na slici su konfigurirana u parovima: I-1 i II-1, I-2 i II-2. . … ., Ⅰ-N i Ⅱ-N. Bilo da su analogni višestruki prekidači zatvoreni ili ne, kontrolira program kroz sklop za dekodiranje prikazan na slici 1. U dva analogna prekidača I i II, samo jedan prekidač može biti zatvoren u isto vrijeme. Na primjer, da biste otkrili postoji li veza između mjerne glave 1 i mjerne glave 2, zatvorite prekidače I-1 i II-2 i formirajte mjerni put između točke A i zemlje kroz mjerne glave 1 i 2. Ako se je put, Tada je napon u točki A VA=0; ako je otvoren, tada VA>0. Vrijednost VA je osnova za prosuđivanje postoji li odnos putanje između mjernih glava 1 i 2. Na taj se način može u trenu izmjeriti odnos uključeno/isključeno između svih iglica spojenih na mjernu glavu prema princip kombinacije. Budući da se ovaj postupak mjerenja provodi između klinova komponente stegnute ispitnim učvršćenjem, autor ga naziva mjerenjem u stezaljci.

Ako se iglica komponente ne može stegnuti, mora se izmjeriti ispitnim kabelom. Kao što je prikazano na slici 2, spojite jedan ispitni kabel na analogni kanal, a drugi na masu. U ovom trenutku, mjerenje se može izvoditi sve dok je kontrolni prekidač I-1 zatvoren, što se naziva mjerenje olovkom. Krug prikazan na slici 2 također se može koristiti za dovršetak mjerenja između svih klinova mjerne glave koji se mogu stezati i klinova koji se ne mogu stezati koje je u jednom trenutku dodirnula olovka mjerača za uzemljenje. U ovom trenutku potrebno je naizmjence kontrolirati zatvaranje skretnica br. I, a skretnice Rute II su uvijek isključene. Ovaj postupak mjerenja može se nazvati mjerenjem olovke. Izmjereni napon, teoretski, trebao bi biti krug kada je VA=0, a trebao bi biti otvoreni krug kada je VA>0, a vrijednost VA varira s vrijednošću otpora između dva mjerna kanala. Međutim, budući da sam analogni multiplekser ima RON otpora koji nije zanemariv, na taj način, nakon formiranja mjerne staze, ako je to staza, VA nije jednaka 0, već jednaka padu napona na RON. Budući da je svrha mjerenja samo znati odnos uključeno/isključeno, nema potrebe za mjerenjem specifične vrijednosti VA. Iz tog razloga, potrebno je samo koristiti komparator napona za usporedbu je li VA veći od pada napona na RON. Postavite prag napona komparatora napona da bude jednak padu napona na RON. Izlaz komparatora napona je rezultat mjerenja, koji je digitalna veličina koju mikrokontroler može izravno očitati.

Određivanje graničnog napona

Eksperimenti su otkrili da RON ima individualne razlike i da je također povezan s temperaturom okoline. Stoga, granični napon koji se učitava treba zasebno postaviti sa zatvorenim analognim preklopnim kanalom. To se može postići programiranjem D/A pretvarača.

Krug prikazan na slici 2 može se koristiti za jednostavno određivanje podataka praga, metoda je uključiti parove sklopki I-1, II-1; I-2, II-2; …; IN, II-N; formirajte petlju puta, nakon što je svaki par sklopki zatvoren, pošaljite broj D/A pretvaraču, a poslani broj se povećava od malog prema velikom i izmjerite izlaz komparatora napona u ovom trenutku. Kada se izlaz komparatora napona promijeni od 1 do 0, podaci u ovom trenutku odgovaraju VA. Na taj se način može izmjeriti VA svakog kanala, odnosno pad napona na RON kada je par sklopki zatvoren. Za visokoprecizne analogne multipleksere, individualna razlika u RON je mala, tako da se polovica VA koji sustav automatski mjeri može aproksimirati kao odgovarajući podatak o padu napona na odgovarajućem RON para prekidača. Podaci o pragu analognog prekidača.

Dinamičko podešavanje graničnog napona

Upotrijebite gore izmjerene podatke o pragu za izradu tablice. Prilikom mjerenja u stezaljci, izvadite odgovarajuće podatke iz tablice prema brojevima dva zatvorena prekidača i pošaljite njihov zbroj D/A pretvaraču kako bi se formirao granični napon. Za mjerenje olovkom i olovkom, budući da put mjerenja prolazi samo kroz analogni prekidač br. I, potreban je samo jedan podatak o pragu prekidača.

Osim toga, budući da sam krug (D/A pretvarač, komparator napona, itd.) ima pogreške, a postoji kontaktni otpor između ispitnog učvršćenja i testirane igle tijekom stvarnog mjerenja, stvarni primijenjeni napon praga trebao bi biti unutar praga određena prema gore navedenoj metodi. Dodajte iznos korekcije na osnovu kako ne biste krivo procijenili putanju kao otvoreni krug. Ali povećani napon praga će nadjačati mali otpor otpora, to jest, mali otpor između dva kontakta se ocjenjuje kao put, tako da iznos korekcije praga napona treba razumno odabrati prema stvarnoj situaciji. Kroz eksperimente, krug za detekciju može točno odrediti otpor između dva pina s vrijednošću otpora većom od 5 ohma, a njegova je točnost znatno veća od one kod multimetra.

Nekoliko posebnih slučajeva rezultata mjerenja

Utjecaj kapacitivnosti

Kada je kondenzator spojen između testiranih pinova, trebao bi biti u otvorenom krugu, ali mjerni put puni kondenzator kada je sklopka zatvorena, a dvije mjerne točke su poput staze. U ovom trenutku, rezultat mjerenja očitan iz komparatora napona je put. Za ovu vrstu fenomena lažnog puta uzrokovanog kapacitivnošću, za rješavanje se mogu koristiti sljedeće dvije metode: odgovarajuće povećanje mjerne struje kako bi se skratilo vrijeme punjenja, tako da se proces punjenja završi prije očitanja rezultata mjerenja; dodajte provjeru istinitih i lažnih putova mjernom softveru Segment programa (vidi odjeljak 5).

Utjecaj induktivnosti

Ako je prigušnica spojena između ispitivanih pinova, ona bi trebala biti u otvorenom krugu, ali budući da je statički otpor induktora vrlo mali, rezultat mjeren multimetrom uvijek je put. Za razliku od mjerenja kapacitivnosti, u trenutku kada je analogni prekidač zatvoren, dolazi do inducirane elektromotorne sile zbog induktiviteta. Na taj se način induktivitet može ispravno procijeniti korištenjem karakteristika brze brzine akvizicije kruga detekcije. Ali to je u suprotnosti sa zahtjevom za mjerenje kapaciteta.

Utjecaj podrhtavanja analognog prekidača

U stvarnom mjerenju utvrđeno je da analogni prekidač ima stabilan proces iz otvorenog u zatvoreno stanje, što se očituje kao fluktuacija napona VA, što prvih nekoliko rezultata mjerenja čini nedosljednim. Zbog toga je potrebno nekoliko puta procijeniti rezultate puta i pričekati da rezultati mjerenja budu konzistentni. Potvrdite kasnije.

Potvrda i bilježenje rezultata mjerenja

S obzirom na navedene različite situacije, radi prilagodbe različitim ispitivanim objektima, za potvrdu i bilježenje rezultata mjerenja koristi se blok dijagram softverskog programa prikazan na slici 3.