Nalika insinyur elektronik nindakake desain mbalikke utawa ndandani peralatan elektronik, mula kudu ngerti hubungane antarane komponen sing ora dingerteni. papan sirkuit cetak (PCB), supaya hubungan sambungan antarane pin komponen ing PCB kudu diukur lan direkam.

Cara sing paling gampang yaiku ngalih multimeter menyang file “buzzer short-circuit”, gunakake loro test lead kanggo ngukur sambungan antarane pin siji-siji, banjur kanthi manual ngrekam status on / off antarane “pasangan pin”. Kanggo entuk set lengkap hubungan sambungan antarane kabeh “pasangan pin”, “pasangan pin” sing diuji kudu diatur miturut prinsip kombinasi. Nalika jumlah komponen lan pin ing PCB gedhe, jumlah “pasangan pin” sing kudu diukur bakal dadi gedhe. Temenan, yen cara manual digunakake kanggo karya iki, beban kerja pangukuran, rekaman lan proofreading bakal gedhe banget. Kajaba iku, akurasi pangukuran kurang. Kaya sing kita ngerteni, nalika impedansi resistif antarane rong meter saka multimeter umum dhuwure kira-kira 20 ohm, buzzer isih bakal muni, sing dituduhake minangka dalan.

Kanggo nambah efisiensi pangukuran, perlu kanggo nyoba mujudake pangukuran otomatis, rekaman lan kalibrasi komponen “pasangan pin”. Kanggo tujuan iki, penulis ngrancang detektor dalan sing dikontrol dening mikrokontroler minangka piranti deteksi ngarep, lan ngrancang piranti lunak pandhu arah pangukuran sing kuat kanggo pangolahan mburi kanggo bebarengan mujudake pangukuran otomatis lan ngrekam hubungan path antarane pin komponen. ing PCB. . Artikel iki utamane mbahas ide desain lan teknologi pangukuran otomatis kanthi sirkuit deteksi jalur.

Prasyarat kanggo pangukuran otomatis yaiku nyambungake pin komponen sing diuji menyang sirkuit deteksi. Kanggo iki, piranti deteksi dilengkapi karo sawetara kepala ukuran, kang mimpin metu liwat kabel. Kepala pangukuran bisa disambungake menyang macem-macem peralatan tes kanggo nggawe sambungan karo pin komponen. Kepala ukuran Jumlah lencana nemtokake jumlah lencana disambungake menyang sirkuit deteksi ing kumpulan padha. Banjur, ing kontrol program, detektor bakal nggabungake “pasangan pin” sing diuji menyang jalur pangukuran siji-siji miturut prinsip kombinasi. Ing path pangukuran, status on / off antarane “pasangan pin” ditampilake minangka apa ana resistance antarane lencana, lan path pangukuran Ngonversi menyang voltase, mangkono menehi kritik hubungan on / off antarane wong-wong mau lan ngrekam .

Supaya sirkuit deteksi bisa milih pin sing beda-beda kanthi urutan saka pirang-pirang kepala ukuran sing disambungake menyang pin komponen kanggo pangukuran miturut prinsip kombinasi, susunan switch sing cocog bisa disetel, lan saklar sing beda bisa dibukak / ditutup dening program kanggo ngalih pin komponen. Ketik path pangukuran kanggo entuk hubungan on/off. Wiwit sing diukur minangka jumlah voltase analog, multiplexer analog kudu digunakake kanggo mbentuk array switch. Gambar 1 nuduhake ide nggunakake array switch analog kanggo ngalih pin sing diuji.

Prinsip desain sirkuit deteksi ditampilake ing Figure 2. Rong set ngalih analog ing rong kothak I lan II ing tokoh diatur ing pasangan: I-1 lan II-1, I-2 lan II-2. . … . ., Ⅰ-N lan Ⅱ-N. Apa analog kaping ngalih ditutup utawa ora kontrol dening program liwat sirkuit dekoding ditampilake ing Figure 1. Ing loro ngalih analog aku lan II, mung siji ngalih bisa ditutup ing wektu sing padha. Contone, kanggo ndeteksi apa ana hubungan path antarane ngukur sirah 1 lan ngukur sirah 2, nutup ngalih I-1 lan II-2, lan mbentuk path pangukuran antarane titik A lan lemah liwat ukuran kepala 1 lan 2. Yen iku punika path, Banjur voltase ing titik A VA = 0; yen mbukak, banjur VA> 0. Nilai VA minangka basis kanggo nemtokake manawa ana hubungan path antarane kepala ukur 1 lan 2. Kanthi cara iki, hubungan on / off antarane kabeh pin sing disambungake menyang kepala ukur bisa diukur kanthi cepet miturut prinsip kombinasi. Wiwit proses pangukuran iki ditindakake ing antarane pin komponen sing dijepit dening peralatan tes, penulis nyebat pangukuran in-clamp.

Yen pin komponen ora bisa diapit, kudu diukur nganggo timbal tes. Minangka ditampilake ing Figure 2, sambungake siji test lead menyang saluran analog lan liyane menyang lemah. Ing wektu iki, pangukuran bisa ditindakake yen saklar kontrol I-1 ditutup, sing diarani pangukuran pen-pen. Sirkuit sing ditampilake ing Figure 2 uga bisa digunakake kanggo ngrampungake pangukuran ing antarane kabeh pin clampable saka sirah ukur lan pin non-clampable kena dening pen meter grounding kanthi cepet. Ing wektu iki, perlu kanggo ngontrol penutupan saklar No. Proses pangukuran iki bisa diarani pangukuran klem pen. Tegangan sing diukur, miturut teori, kudu dadi sirkuit nalika VA = 0, lan kudu dadi sirkuit mbukak nalika VA> 0, lan nilai VA beda-beda gumantung karo nilai resistance antarane rong saluran pangukuran. Nanging, wiwit multiplexer analog dhewe wis non-diabaikan on-resistance RON, ing cara iki, sawise path pangukuran kawangun, yen iku path, VA ora padha karo 0, nanging padha karo gulung voltase ing RON. Amarga tujuan pangukuran mung kanggo ngerti hubungan on / off, ora perlu ngukur nilai VA sing spesifik. Mulane, mung perlu nggunakake komparator voltase kanggo mbandhingake apa VA luwih gedhe tinimbang penurunan voltase ing RON. Setel voltase batesan komparator voltase padha karo gulung voltase ing RON. Output saka komparator voltase minangka asil pangukuran, yaiku jumlah digital sing bisa langsung diwaca dening mikrokontroler.

Penentuan voltase ambang

Eksperimen nemokake yen RON nduweni beda individu lan uga ana hubungane karo suhu sekitar. Mulane, voltase batesan sing bakal dimuat kudu disetel kanthi kapisah karo saluran switch analog sing ditutup. Iki bisa digayuh kanthi program konverter D/A.

Sirkuit ditampilake ing Figure 2 bisa digunakake kanggo gampang nemtokake data batesan, cara kanggo nguripake pasangan ngalih I-1, II-1; I-2, II-2; …; ING, II-N; wangun Path daur ulang, sawise saben pasangan ngalih ditutup, ngirim nomer menyang D / A converter, lan nomer dikirim mundhak saka cilik kanggo gedhe, lan ngukur output saka comparator voltase ing wektu iki. Nalika output saka komparator voltase owah-owahan saka 1 kanggo 0, Data ing wektu iki cocog VA. Kanthi cara iki, VA saben saluran bisa diukur, yaiku, penurunan voltase ing RON nalika sepasang saklar ditutup. Kanggo multiplexer analog tliti dhuwur, prabédan individu ing RON cilik, supaya setengah saka VA kanthi otomatis diukur dening sistem bisa kira-kira minangka data sing cocog saka gulung voltase ing RON pamilike saka pasangan ngalih. Data batesan saka switch analog.

Setelan dinamis saka voltase ambang

Gunakake data ambang sing diukur ing ndhuwur kanggo nggawe tabel. Nalika ngukur ing ngawat-ngawati, njupuk metu data sing cocog saka meja miturut nomer loro ngalih ditutup, lan ngirim jumlah menyang D / A rate kanggo mbentuk voltase batesan. Kanggo pangukuran klip pen lan pangukuran pen-pen, amarga jalur pangukuran mung ngliwati switch analog No.. I, mung siji data ambang switch sing dibutuhake.

Kajaba iku, amarga sirkuit kasebut dhewe (konverter D / A, komparator voltase, lan sapiturute) duwe kesalahan, lan ana resistensi kontak antarane peralatan tes lan pin sing dites sajrone pangukuran nyata, voltase batesan sing ditrapake kudu ana ing ambang. ditemtokake miturut cara ing ndhuwur. Tambah jumlah koreksi ing basis, supaya ora misjudge path minangka sirkuit mbukak. Nanging voltase batesan tambah bakal ngluwihi resistance resistance cilik, sing, resistance cilik antarane loro lencana dianggep minangka path, supaya jumlah koreksi voltase batesan kudu milih cukup miturut kahanan nyata. Liwat eksperimen, sirkuit deteksi kanthi akurat bisa nemtokake resistensi antarane loro pin kanthi nilai resistance luwih saka 5 ohm, lan akurasie luwih dhuwur tinimbang multimeter.

Sawetara kasus khusus asil pangukuran

Pengaruh kapasitansi

Nalika kapasitor disambungake antarane pin dites, iku kudu ing hubungan mbukak-circuit, nanging path pangukuran ngisi kapasitor nalika ngalih ditutup, lan loro TCTerms pangukuran kaya path. Ing wektu iki, asil pangukuran sing diwaca saka komparator voltase yaiku path. Kanggo iki jenis kedadean path palsu disebabake kapasitansi, ing ngisor iki rong cara bisa digunakake kanggo ngatasi: jumbuh nambah pangukuran saiki kanggo shorten wektu daya, supaya proses daya ends sadurunge maca asil pangukuran; nambah mriksa dalan bener lan salah menyang piranti lunak pangukuran Segmen program (ndeleng bagean 5).

Pengaruh induktansi

Yen induktor disambungake antarane pin dites, iku kudu ing hubungan mbukak-circuit, nanging wiwit resistance statis induktor cilik banget, asil diukur karo multimeter tansah path. Beda karo pangukuran kapasitansi, nalika saklar analog ditutup, ana gaya elektromotif sing diakibatake amarga induktansi. Kanthi cara iki, induktansi bisa diadili kanthi bener kanthi nggunakake karakteristik kacepetan akuisisi cepet saka sirkuit deteksi. Nanging iki kontradiksi karo syarat pangukuran kapasitansi.

Pengaruh analog switch jitter

Ing pangukuran nyata, ditemokake yen switch analog nduweni proses stabil saka negara mbukak menyang negara tertutup, sing diwujudake minangka fluktuasi voltase VA, sing ndadekake sawetara asil pangukuran ora konsisten. Mulane, perlu kanggo ngadili asil path kaping pirang-pirang lan ngenteni asil pangukuran konsisten. Konfirmasi mengko.

Konfirmasi lan ngrekam asil pangukuran

Ngelingi macem-macem kahanan ing ndhuwur, supaya bisa adaptasi karo obyek sing diuji, diagram blok program piranti lunak sing ditampilake ing Gambar 3 digunakake kanggo konfirmasi lan ngrekam asil pangukuran.