Երբ էլեկտրոնային ինժեներներն իրականացնում են էլեկտրոնային սարքավորումների հակադարձ նախագծման կամ վերանորոգման աշխատանքները, նրանք նախ պետք է հասկանան բաղադրիչների միջև կապը անհայտի վրա: PRINTED CIRCUIT խորհուրդը (PCB), ուստի անհրաժեշտ է չափել և գրանցել PCB-ի բաղադրիչի կապիչների միջև կապի կապը:

Ամենահեշտ ձևը մուլտիմետրը «կարճ միացման ազդանշան» ֆայլին միացնելն է, երկու թեստային կապուղիներ օգտագործել՝ կապանքների միջև կապը մեկ առ մեկ չափելու համար, այնուհետև ձեռքով գրանցել «փին զույգերի» միացման/անջատման կարգավիճակը: Բոլոր «փին զույգերի» միջև կապի հարաբերությունների ամբողջական փաթեթը ստանալու համար փորձարկված «փին զույգերը» պետք է կազմակերպվեն համակցման սկզբունքով: Երբ PCB-ի վրա բաղադրամասերի և քորոցների թիվը մեծ է, չափման կարիք ունեցող «կապերի զույգերի» թիվը կլինի հսկայական: Ակնհայտ է, որ եթե այս աշխատանքի համար կիրառվեն ձեռքի մեթոդներ, չափումների, ձայնագրման և սրբագրման ծանրաբեռնվածությունը շատ մեծ կլինի: Ավելին, չափման ճշգրտությունը ցածր է: Ինչպես բոլորս գիտենք, երբ ընդհանուր մուլտիմետրի երկու մետր գրիչների միջև դիմադրողական դիմադրությունը հասնում է մոտ 20 ohms-ի, ազդանշանը դեռ կհնչի, որը նշված է որպես ուղի:

Չափման արդյունավետությունը բարելավելու համար անհրաժեշտ է փորձել իրականացնել բաղադրիչի «փին զույգի» ավտոմատ չափումը, գրանցումը և չափաբերումը: Այդ նպատակով հեղինակը նախագծել է միկրոկառավարիչով կառավարվող ուղու դետեկտոր՝ որպես առջևի հայտնաբերման սարք, և նախագծել է հզոր չափման նավիգացիոն ծրագրակազմ՝ հետևի վերամշակման համար՝ համատեղ իրականացնելու համար բաղադրիչի կապիչների միջև կապի ավտոմատ չափումն ու գրանցումը: PCB-ի վրա: . Այս հոդվածում հիմնականում քննարկվում են ուղիների հայտնաբերման սխեմայի միջոցով ավտոմատ չափման նախագծային գաղափարները և տեխնոլոգիան:

Ավտոմատ չափման նախապայմանն է միացնել փորձարկվող բաղադրիչի քորոցները հայտնաբերման շղթային: Դրա համար հայտնաբերման սարքը հագեցած է մի քանի չափիչ գլխիկներով, որոնք դուրս են բերվում մալուխների միջոցով։ Չափիչ գլուխները կարող են միացված լինել տարբեր փորձարկման հարմարանքներին՝ բաղադրիչի կապումներով կապեր հաստատելու համար: Չափիչ գլուխը Քորոցների քանակը որոշում է նույն խմբաքանակում հայտնաբերման սխեմային միացված կապումների քանակը: Այնուհետև, ծրագրի հսկողության ներքո, դետեկտորը համակցման սկզբունքով մեկ առ մեկ կներառի փորձարկված «փին զույգերը» չափման ուղու մեջ: Չափման ուղու մեջ «փին զույգերի» միջև միացման/անջատման կարգավիճակը ցուցադրվում է որպես դիմադրություն կապինների միջև, և չափման ուղին այն վերածում է լարման՝ դրանով իսկ դատելով նրանց միջև միացման/անջատման հարաբերությունները և գրանցելով այն:

Որպեսզի հայտնաբերման սխեման հնարավորություն ընձեռի համակցման սկզբունքի համաձայն չափման համար բաղադրիչներին միացված բազմաթիվ չափիչ գլխիկներից հաջորդաբար ընտրել տարբեր կապանքներ, կարող է սահմանվել համապատասխան անջատիչ զանգված, և տարբեր անջատիչներ կարող են բացվել/փակվել ծրագիր՝ բաղադրիչի փիները փոխելու համար: Մուտքագրեք չափման ուղին միացման/անջատման կապը ստանալու համար: Քանի որ չափվածը անալոգային լարման մեծություն է, անջատիչ զանգված ձևավորելու համար պետք է օգտագործվի անալոգային մուլտիպլեքսոր: Նկար 1-ը ցույց է տալիս անալոգային անջատիչ զանգված օգտագործելու գաղափարը փորձարկված փին փոխելու համար:

Հայտնաբերման սխեմայի նախագծման սկզբունքը ներկայացված է Նկար 2-ում: Նկարի երկու I և II տուփերում անալոգային անջատիչների երկու հավաքածուները կազմաձևված են զույգերով՝ I-1 և II-1, I-2 և II-2: . … ., Ⅰ-N և Ⅱ-N: Անկախ նրանից, թե արդյոք անալոգային մի քանի անջատիչները փակ են, թե ոչ, ծրագիրը վերահսկում է նկար 1-ում ցուցադրված ապակոդավորման սխեմայի միջոցով: I և II երկու անալոգային անջատիչներում միայն մեկ անջատիչ կարող է փակվել միաժամանակ: Օրինակ՝ պարզելու համար, թե արդյոք կա ուղու կապ 1-ին չափիչ գլխի և 2-րդ չափիչ գլխի միջև, փակեք I-1 և II-2 անջատիչները և չափիչ ուղի ձևավորեք A կետի և գետնի միջև՝ 1-ին և 2-րդ չափիչ գլխիկների միջով: Եթե դա ուղի է, Այնուհետև լարումը A կետում VA=0; եթե բաց է, ապա VA>0: VA-ի արժեքը հիմք է դատելու, թե արդյոք կա ուղու կապ 1-ին և 2-րդ չափիչ գլխիկների միջև: Այսպիսով, չափիչ գլխին միացված բոլոր կապիչների միջև կապը մի ակնթարթում կարող է չափվել՝ համաձայն համակցման սկզբունքը. Քանի որ այս չափման գործընթացն իրականացվում է փորձարկման սարքի կողմից սեղմված բաղադրիչի քորոցների միջև, հեղինակն այն անվանում է սեղմակի չափում:

Եթե ​​բաղադրիչի քորոցը հնարավոր չէ սեղմել, այն պետք է չափվի փորձնական կապարով: Ինչպես ցույց է տրված Նկար 2-ում, մի փորձնական կապարը միացրեք անալոգային ալիքին, իսկ մյուսը՝ գետնին: Այս պահին չափումը կարող է իրականացվել այնքան ժամանակ, քանի դեռ I-1 կառավարման անջատիչը փակ է, որը կոչվում է գրիչով չափում: Նկար 2-ում ցույց տրված շղթան կարող է օգտագործվել նաև չափումն ավարտելու համար՝ չափման գլխի բոլոր սեղմվող պտուտակների և չսեղմվող պտուտակների միջև, որոնց մի ակնթարթում դիպչում է հողաչափի գրիչը: Այս պահին անհրաժեշտ է հերթով վերահսկել No I-ի անջատիչների փակումը, իսկ II երթուղու անջատիչները միշտ անջատված են։ Այս չափման գործընթացը կարելի է անվանել գրիչի սեղմիչի չափում: Չափված լարումը, տեսականորեն, այն պետք է լինի շղթա, երբ VA=0, և այն պետք է լինի բաց միացում, երբ VA>0, և VA-ի արժեքը տատանվում է երկու չափման ալիքների միջև դիմադրության արժեքից կախված: Այնուամենայնիվ, քանի որ անալոգային մուլտիպլեքսորն ինքն ունի ոչ աննշան դիմադրության RON, այս կերպ չափման ուղին ձևավորվելուց հետո, եթե այն ուղի է, VA-ն հավասար չէ 0-ի, այլ հավասար է RON-ի լարման անկմանը: Քանի որ չափման նպատակը միայն միացման/անջատման հարաբերությունների իմացությունն է, VA-ի հատուկ արժեքը չափելու կարիք չկա: Այդ պատճառով միայն անհրաժեշտ է օգտագործել լարման համեմատիչ՝ համեմատելու համար, թե արդյոք VA-ն ավելի մեծ է, քան RON-ի լարման անկումը: Սահմանեք, որ լարման համեմատիչի շեմային լարումը հավասար լինի RON-ի լարման անկմանը: Լարման համեմատիչի ելքը չափման արդյունքն է, որը թվային մեծություն է, որը կարող է ուղղակիորեն կարդալ միկրոկառավարիչը:

Շեմային լարման որոշում

Փորձերը պարզել են, որ RON-ն ունի անհատական ​​տարբերություններ և կապված է նաև շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի հետ: Հետևաբար, բեռնվող շեմային լարումը պետք է առանձին սահմանվի փակ անալոգային անջատիչ ալիքով: Դրան կարելի է հասնել D/A փոխարկիչի ծրագրավորմամբ:

Նկար 2-ում ցուցադրված սխեման կարող է օգտագործվել շեմի տվյալները հեշտությամբ որոշելու համար, մեթոդն է՝ միացնել I-1, II-1 անջատիչ զույգերը; I-2, II-2; …; IN, II-N; ձևավորեք Path հանգույց, յուրաքանչյուր զույգ անջատիչի փակումից հետո մի թիվ ուղարկեք D/A փոխարկիչին, և ուղարկված թիվը փոքրից մեծանում է և չափեք լարման համեմատիչի ելքը այս պահին: Երբ լարման համեմատիչի ելքը փոխվում է 1-ից 0-ի, տվյալ պահին տվյալները համապատասխանում են VA-ին: Այս կերպ կարելի է չափել յուրաքանչյուր ալիքի VA-ն, այսինքն՝ RON-ի վրա լարման անկումը, երբ զույգ անջատիչները փակ են: Բարձր ճշգրտության անալոգային մուլտիպլեքսորների համար RON-ի անհատական ​​տարբերությունը փոքր է, ուստի համակարգի կողմից ավտոմատ չափվող VA-ի կեսը կարող է մոտավորվել որպես զույգ անջատիչների համապատասխան RON-ի համապատասխան լարման անկման տվյալներ: Անալոգային անջատիչի շեմային տվյալները:

Շեմային լարման դինամիկ կարգավորում

Աղյուսակ կառուցելու համար օգտագործեք վերը չափված շեմային տվյալները: Սեղմակի մեջ չափելիս աղյուսակից հանեք համապատասխան տվյալները՝ ըստ երկու փակ անջատիչների թվերի, և դրանց գումարն ուղարկեք D/A փոխարկիչին՝ շեմային լարման ձևավորման համար։ Գրիչով սեղմակի չափման և գրիչով չափման համար, քանի որ չափման ուղին անցնում է միայն No I-ի անալոգային անջատիչով, անհրաժեշտ է միայն մեկ անջատիչի շեմի տվյալ:

Բացի այդ, քանի որ շղթան ինքնին (D/A փոխարկիչ, լարման համեմատիչ և այլն) ունի սխալներ, և փաստացի չափման ժամանակ առկա է փորձարկման սարքի և փորձարկված պտուտակի միջև շփման դիմադրություն, կիրառվող իրական շեմային լարումը պետք է լինի շեմի սահմաններում: որոշվում է վերը նշված մեթոդով: Հիմքի վրա ավելացրեք ուղղման գումար, որպեսզի սխալ չգնահատեք ուղին որպես բաց միացում: Բայց բարձրացված շեմային լարումը կհաղթահարի փոքր դիմադրության դիմադրությունը, այսինքն, երկու կապումների միջև փոքր դիմադրությունը գնահատվում է որպես ճանապարհ, ուստի շեմային լարման ուղղման չափը պետք է ողջամտորեն ընտրվի ըստ փաստացի իրավիճակի: Փորձերի միջոցով հայտնաբերման սխեման կարող է ճշգրիտ որոշել դիմադրությունը 5 ohms-ից ավելի դիմադրության արժեք ունեցող երկու պինների միջև, և դրա ճշգրտությունը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան մուլտիմետրը:

Չափումների արդյունքների մի քանի հատուկ դեպքեր

Հզորության ազդեցությունը

Երբ կոնդենսատորը միացված է փորձարկված կապումների միջև, այն պետք է լինի բաց շղթայի հարաբերություններում, սակայն չափման ուղին լիցքավորում է կոնդենսատորը, երբ անջատիչը փակ է, և երկու չափման կետերը նման են ուղու: Այս պահին լարման համեմատիչից կարդացված չափման արդյունքը ուղի է: Հզորության պատճառով առաջացած այս տեսակի կեղծ ուղու երևույթի համար կարող են օգտագործվել հետևյալ երկու մեթոդները լուծելու համար. պատշաճ կերպով մեծացնել չափման հոսանքը՝ լիցքավորման ժամանակը կրճատելու համար, որպեսզի լիցքավորման գործընթացը ավարտվի մինչև չափման արդյունքները կարդալը. ավելացրեք ճշմարիտ և կեղծ ուղիների ստուգումը չափման ծրագրակազմին Ծրագրի հատվածը (տես բաժին 5):

Ինդուկտիվության ազդեցությունը

Եթե ​​ինդուկտորը միացված է փորձարկված կապումների միջև, այն պետք է լինի բաց շղթայի հարաբերություններում, բայց քանի որ ինդուկտորի ստատիկ դիմադրությունը շատ փոքր է, մուլտիմետրով չափվող արդյունքը միշտ ուղի է: Հակառակ հզորության չափման դեպքի, այն պահին, երբ անալոգային անջատիչը փակ է, ինդուկտիվության պատճառով առաջանում է էլեկտրաշարժիչ ուժ: Այսպիսով, ինդուկտիվությունը կարելի է ճիշտ դատել՝ օգտագործելով հայտնաբերման շղթայի արագ ձեռքբերման արագության բնութագրերը: Բայց դա հակասում է հզորության չափման պահանջին:

Անալոգային անջատիչի ցնցումների ազդեցությունը

Փաստացի չափման ժամանակ պարզվել է, որ անալոգային անջատիչն ունի կայուն ընթացք բաց վիճակից դեպի փակ վիճակ, որը դրսևորվում է որպես VA լարման տատանում, ինչը անհամապատասխան է դարձնում չափումների առաջին մի քանի արդյունքները: Այդ իսկ պատճառով անհրաժեշտ է մի քանի անգամ դատել ճանապարհի արդյունքների մասին և սպասել, որ չափումների արդյունքները լինեն համահունչ: Հաստատեք ավելի ուշ:

Չափումների արդյունքների հաստատում և գրանցում

Հաշվի առնելով վերը նշված տարբեր իրավիճակները՝ տարբեր փորձարկված օբյեկտներին հարմարվելու համար, ծրագրային ապահովման ծրագրի բլոկային դիագրամը, որը ներկայացված է Նկար 3-ում, օգտագործվում է չափումների արդյունքները հաստատելու և գրանցելու համար: