Kai elektronikos inžinieriai atlieka atvirkštinį elektroninės įrangos projektavimo ar remonto darbus, pirmiausia jie turi suprasti ryšį tarp komponentų nežinomoje vietoje. spausdintinė plokštė (PCB), todėl reikia išmatuoti ir įrašyti ryšį tarp PCB komponentų kaiščių.

Paprasčiausias būdas yra perjungti multimetrą į „trumpojo jungimo garsinio signalo“ failą, naudoti du bandymo laidus, kad išmatuotų ryšį tarp kaiščių po vieną, ir tada rankiniu būdu įrašyti įjungimo / išjungimo būseną tarp „kaiščių porų“. Norint gauti pilną visų „smeigtukų porų“ ryšio ryšių rinkinį, patikrintos „smeigtukų poros“ turi būti suskirstytos pagal derinimo principą. Kai PCB komponentų ir kaiščių skaičius yra didelis, „kaiščių porų“, kurias reikės išmatuoti, skaičius bus didžiulis. Akivaizdu, kad jei šiam darbui bus naudojami rankiniai metodai, matavimo, įrašymo ir korektūros krūvis bus labai didelis. Be to, matavimo tikslumas yra mažas. Kaip visi žinome, kai varžinė varža tarp dviejų bendrojo multimetro metrų rašiklių yra apie 20 omų, vis tiek skambės garsinis signalas, kuris nurodomas kaip kelias.

Norint pagerinti matavimo efektyvumą, reikia pabandyti realizuoti automatinį komponento „kaiščių poros“ matavimą, įrašymą ir kalibravimą. Šiuo tikslu autorius sukūrė maršruto detektorių, valdomą mikrovaldikliu kaip priekinį aptikimo įrenginį, ir sukūrė galingą matavimo navigacijos programinę įrangą, skirtą galiniam apdorojimui, kad kartu būtų galima automatiškai išmatuoti ir įrašyti kelio ryšį tarp komponentų kaiščių. ant PCB. . Šiame straipsnyje daugiausia aptariamos automatinio matavimo kelio aptikimo grandine dizaino idėjos ir technologija.

Būtina automatinio matavimo sąlyga – bandomojo komponento kaiščius prijungti prie aptikimo grandinės. Tam aptikimo įrenginyje yra kelios matavimo galvutės, kurios išvedamos per kabelius. Matavimo galvutes galima prijungti prie įvairių bandymo įtaisų, kad būtų galima užmegzti ryšius su komponentų kaiščiais. Matavimo galvutė Kaiščių skaičius lemia toje pačioje partijoje prie aptikimo grandinės prijungtų kaiščių skaičių. Tada, programos valdomas, detektorius pagal derinimo principą po vieną į matavimo kelią įtrauks patikrintas „smeigtukų poras“. Matavimo kelyje įjungimo / išjungimo būsena tarp „smeigtukų porų“ rodoma kaip varža tarp kaiščių, o matavimo kelias paverčia jį įtampa, taip įvertinant įjungimo / išjungimo ryšį tarp jų ir jį įrašant.

Kad aptikimo grandinė galėtų pasirinkti skirtingus kaiščius iš daugybės matavimo galvučių, prijungtų prie komponentų kaiščių matavimui pagal derinimo principą, galima nustatyti atitinkamą jungiklių masyvą ir atidaryti / uždaryti skirtingus jungiklius. programa komponentų kaiščiams perjungti. Įveskite matavimo kelią, kad gautumėte įjungimo / išjungimo ryšį. Kadangi matuojamas analoginis įtampos dydis, jungiklių matricai sudaryti reikia naudoti analoginį multiplekserį. 1 paveiksle parodyta idėja naudoti analoginį jungiklių masyvą bandomajam kaiščiui perjungti.

Aptikimo grandinės projektavimo principas parodytas 2 paveiksle. Du analoginių jungiklių rinkiniai dviejose I ir II dėžėse paveiksle yra sukonfigūruoti poromis: I-1 ir II-1, I-2 ir II-2. . … ., Ⅰ-N ir Ⅱ-N. Nesvarbu, ar analoginiai keli jungikliai yra uždaryti, ar ne, programa valdo per dekodavimo grandinę, parodytą 1 paveiksle. Dviejuose analoginiuose jungikliuose I ir II vienu metu galima uždaryti tik vieną jungiklį. Pavyzdžiui, norėdami nustatyti, ar yra ryšys tarp 1 matavimo galvutės ir 2 matavimo galvutės, uždarykite jungiklius I-1 ir II-2 ir suformuokite matavimo kelią tarp taško A ir žemės per 1 ir 2 matavimo galvutes. yra kelias, Tada įtampa taške A VA=0; jei jis atidarytas, tai VA>0. VA vertė yra pagrindas sprendžiant, ar tarp 1 ir 2 matavimo galvučių yra kelio ryšys. Tokiu būdu įjungimo / išjungimo santykis tarp visų prie matavimo galvutės prijungtų kaiščių gali būti išmatuotas akimirksniu pagal derinimo principas. Kadangi šis matavimo procesas atliekamas tarp komponento kaiščių, prispaustų bandymo įtaisu, autorius tai vadina matavimu gnybtu.

Jei komponento kaiščio negalima užspausti, jį reikia išmatuoti bandymo laidu. Kaip parodyta 2 paveiksle, vieną bandymo laidą prijunkite prie analoginio kanalo, o kitą – prie įžeminimo. Šiuo metu matavimas gali būti atliekamas tol, kol valdymo jungiklis I-1 yra uždarytas, o tai vadinama rašiklio matavimu. 2 paveiksle parodyta grandinė taip pat gali būti naudojama norint akimirksniu atlikti matavimą tarp visų matavimo galvutės užspaudžiamų kaiščių ir neužspaudžiamų kaiščių, kuriuos paliečia įžeminimo skaitiklio rašiklis. Šiuo metu reikia paeiliui kontroliuoti Nr. I iešmų uždarymą, o II maršruto iešmai visada yra atjungti. Šis matavimo procesas gali būti vadinamas rašiklio spaustuko matavimu. Išmatuota įtampa teoriškai turėtų būti grandinė, kai VA=0, ir atvira grandinė, kai VA>0, o VA reikšmė kinta priklausomai nuo varžos vertės tarp dviejų matavimo kanalų. Tačiau kadangi pats analoginis multiplekseris turi nereikšmingą įjungimo varžą RON, tokiu būdu, suformavus matavimo kelią, jei tai kelias, VA yra ne lygus 0, o lygus įtampos kritimui ant RON. Kadangi matavimo tikslas yra tik žinoti įjungimo / išjungimo ryšį, nereikia matuoti konkrečios VA vertės. Dėl šios priežasties, norint palyginti, ar VA yra didesnis nei RON įtampos kritimas, reikia naudoti tik įtampos lyginamąjį prietaisą. Nustatykite įtampos lygintuvo slenkstinę įtampą, lygią RON įtampos kritimui. Įtampos lygintuvo išvestis yra matavimo rezultatas, kuris yra skaitmeninis dydis, kurį gali tiesiogiai nuskaityti mikrovaldiklis.

Slenkstinės įtampos nustatymas

Eksperimentais nustatyta, kad RON turi individualių skirtumų ir taip pat yra susijęs su aplinkos temperatūra. Todėl slenkstinę įtampą, kurią reikia apkrauti, reikia nustatyti atskirai su uždaru analoginiu jungiklio kanalu. Tai galima pasiekti užprogramavus D/A keitiklį.

2 paveiksle parodyta grandinė gali būti naudojama norint lengvai nustatyti slenksčio duomenis, metodas yra įjungti jungiklių poras I-1, II-1; I-2, II-2; …; IN, II-N; forma Path loop, uždarius kiekvieną jungiklių porą, nusiųskite skaičių į D/A keitiklį, o siunčiamas skaičius padidės nuo mažo iki didelio, ir šiuo metu išmatuokite įtampos lygintuvo išvestį. Kai įtampos lygintuvo išėjimas pasikeičia nuo 1 iki 0, Duomenys šiuo metu atitinka VA. Tokiu būdu galima išmatuoti kiekvieno kanalo VA, tai yra, įtampos kritimą RON, kai jungiklių pora uždaryta. Didelio tikslumo analoginiams tankintuvams individualus RON skirtumas yra nedidelis, todėl pusę sistemos automatiškai išmatuoto VA galima apytiksliai įvertinti kaip atitinkamus įtampos kritimo duomenis atitinkamoje jungiklių poros RON. Analoginio jungiklio slenksčio duomenys.

Dinaminis slenkstinės įtampos nustatymas

Norėdami sukurti lentelę, naudokite aukščiau išmatuotus slenksčio duomenis. Matuodami spaustuve, išimkite atitinkamus duomenis iš lentelės pagal dviejų uždarytų jungiklių numerius ir nusiųskite jų sumą į D/A keitiklį, kad susidarytų slenkstinė įtampa. Matuojant rašiklio spaustuką ir matuojant rašikliu, kadangi matavimo kelias eina tik per analoginį jungiklį Nr. I, reikalingi tik vieno jungimo slenksčio duomenys.

Be to, kadangi pačioje grandinėje (D/A keitiklyje, įtampos lyginamajame įrenginyje ir kt.) yra klaidų, o atliekant faktinį matavimą yra kontaktinė varža tarp bandomosios armatūros ir išbandyto kaiščio, faktinė taikoma slenkstinė įtampa turi neviršyti slenkstinės vertės. nustatoma pagal aukščiau pateiktą metodą. Pridėkite pataisos sumą, kad nebūtų klaidingai įvertintas kelias kaip atvira grandinė. Tačiau padidinta slenkstinė įtampa viršys mažą varžos varžą, tai yra, maža varža tarp dviejų kontaktų yra vertinama kaip kelias, todėl slenkstinės įtampos korekcijos dydis turėtų būti parenkamas pagrįstai, atsižvelgiant į faktinę situaciją. Per eksperimentus aptikimo grandinė gali tiksliai nustatyti varžą tarp dviejų kaiščių, kurių varžos vertė yra didesnė nei 5 omai, o jos tikslumas yra žymiai didesnis nei multimetro.

Keli ypatingi matavimo rezultatų atvejai

Talpos įtaka

Kai kondensatorius yra prijungtas tarp išbandytų kaiščių, jis turėtų būti atviros grandinės ryšiu, tačiau matavimo kelias įkrauna kondensatorių, kai jungiklis uždarytas, o du matavimo taškai yra kaip kelias. Šiuo metu matavimo rezultatas, nuskaitytas iš įtampos lygintuvo, yra kelias. Šio tipo klaidingo kelio reiškinio, kurį sukelia talpa, sprendimas gali būti naudojamas šiais dviem būdais: atitinkamai padidinti matavimo srovę, kad sutrumpėtų įkrovimo laikas, kad įkrovimo procesas baigtųsi prieš nuskaitant matavimo rezultatus; pridėkite teisingų ir klaidingų kelių patikrinimą į matavimo programinę įrangą Programos segmentą (žr. 5 skyrių).

Induktyvumo įtaka

Jei tarp bandomų kaiščių yra prijungtas induktorius, jis turėtų būti atviros grandinės ryšiu, tačiau kadangi induktoriaus statinė varža yra labai maža, rezultatas, išmatuotas multimetru, visada yra kelias. Priešingai nei talpos matavimo atveju, tuo momentu, kai analoginis jungiklis yra uždarytas, dėl induktyvumo atsiranda indukuota elektrovaros jėga. Tokiu būdu, naudojant aptikimo grandinės greito gavimo greičio charakteristikas, galima teisingai įvertinti induktyvumą. Tačiau tai prieštarauja talpos matavimo reikalavimui.

Analoginio jungiklio virpėjimo įtaka

Atliekant faktinį matavimą nustatyta, kad analoginis jungiklis turi stabilų procesą iš atviros būsenos į uždarą būseną, o tai pasireiškia kaip įtampos VA svyravimai, dėl kurių pirmieji keli matavimo rezultatai yra nenuoseklūs. Dėl šios priežasties reikia keletą kartų įvertinti kelio rezultatus ir laukti, kol matavimo rezultatai bus nuoseklūs. Patvirtinti vėliau.

Matavimo rezultatų patvirtinimas ir registravimas

Atsižvelgiant į aukščiau paminėtas įvairias situacijas, norint prisitaikyti prie skirtingų testuojamų objektų, matavimo rezultatams patvirtinti ir įrašyti naudojama programinės įrangos blokinė schema, parodyta 3 paveiksle.