Kad elektroniskie inženieri veic elektronisko iekārtu apgrieztās projektēšanas vai remonta darbus, viņiem vispirms ir jāsaprot savienojuma attiecības starp komponentiem nezināmajā. drukātās shēmas plate (PCB), tāpēc ir jāmēra un jāreģistrē savienojuma attiecības starp PCB komponentu tapām.

Vienkāršākais veids ir pārslēgt multimetru uz “īssavienojuma skaņas signāla” failu, izmantot divus testa vadus, lai pa vienam izmērītu savienojumu starp tapām, un pēc tam manuāli reģistrēt ieslēgšanas/izslēgšanas statusu starp “ķepu pāriem”. Lai iegūtu pilnu savienojuma attiecību komplektu starp visiem “ķegļu pāriem”, pārbaudītie “ķegļu pāri” ir jāorganizē pēc kombinācijas principa. Ja PCB komponentu un tapu skaits ir liels, izmērāmo “pin pāru” skaits būs milzīgs. Acīmredzot, ja šim darbam izmanto manuālas metodes, mērījumu, ierakstu un korektūras slodze būs ļoti liela. Turklāt mērījumu precizitāte ir zema. Kā mēs visi zinām, ja pretestības pretestība starp diviem vispārējā multimetra skaitītājiem ir aptuveni 20 omi, skaņas signāls joprojām atskanēs, kas norādīts kā ceļš.

Lai uzlabotu mērījumu efektivitāti, jācenšas realizēt komponenta “ķegļu pāra” automātisko mērīšanu, ierakstīšanu un kalibrēšanu. Šim nolūkam autors izstrādāja ceļa detektoru, ko kontrolē mikrokontrolleris kā priekšgala noteikšanas ierīci, un izstrādāja jaudīgu mērījumu navigācijas programmatūru aizmugures apstrādei, lai kopīgi realizētu automātisko ceļa attiecību mērīšanu un ierakstīšanu starp komponentu tapām. uz PCB. . Šajā rakstā galvenokārt aplūkotas dizaina idejas un automātiskās mērīšanas tehnoloģija, izmantojot ceļa noteikšanas ķēdi.

Automātiskās mērīšanas priekšnoteikums ir pārbaudāmās sastāvdaļas kontaktu savienošana ar noteikšanas ķēdi. Šim nolūkam noteikšanas ierīce ir aprīkota ar vairākām mērgalvām, kuras tiek izvadītas pa kabeļiem. Mērgalvas var savienot ar dažādiem testa ķermeņiem, lai izveidotu savienojumus ar komponentu tapām. Mērīšanas galviņa Tapu skaits nosaka kontaktu skaitu, kas savienoti ar noteikšanas ķēdi tajā pašā partijā. Pēc tam programmas vadībā detektors pēc kombinēšanas principa pa vienam iekļaus mērījumu ceļā pārbaudītos “ķegļu pārus”. Mērīšanas ceļā tiek parādīts ieslēgšanas/izslēgšanas statuss starp tapu pāriem kā pretestība starp tapām, un mērījumu ceļš pārvērš to spriegumā, tādējādi novērtējot ieslēgšanas/izslēgšanas attiecības starp tām un reģistrējot to.

Lai noteikšanas ķēde varētu secīgi atlasīt dažādas tapas no daudzajām mērgalvām, kas savienotas ar komponentu tapām mērīšanai saskaņā ar kombinācijas principu, var iestatīt atbilstošo slēdžu bloku un dažādus slēdžus var atvērt/aizvērt, izmantojot programma komponentu tapu pārslēgšanai. Ievadiet mērījumu ceļu, lai iegūtu ieslēgšanas/izslēgšanas attiecību. Tā kā izmērītais ir analogais sprieguma lielums, slēdžu masīva veidošanai jāizmanto analogais multiplekseris. 1. attēlā parādīta ideja izmantot analogo slēdžu masīvu, lai pārslēgtu pārbaudīto tapu.

Noteikšanas shēmas uzbūves princips ir parādīts 2. attēlā. Divi analogo slēdžu komplekti abās I un II kastēs attēlā ir konfigurēti pa pāriem: I-1 un II-1, I-2 un II-2. . … ., Ⅰ-N un Ⅱ-N. To, vai analogie vairāki slēdži ir aizvērti, kontrolē programma, izmantojot 1. attēlā parādīto dekodēšanas ķēdi. Abos analogajos slēdžos I un II vienlaikus var aizvērt tikai vienu slēdzi. Piemēram, lai noteiktu, vai starp mērgalvu 1 un mērgalvu 2 pastāv ceļa saistība, aizveriet slēdžus I-1 un II-2 un izveidojiet mērīšanas ceļu starp punktu A un zemi caur 1. un 2. mērgalvu. ir ceļš, Tad spriegums punktā A VA=0; ja tas ir atvērts, tad VA>0. VA vērtība ir pamats, lai spriestu par to, vai starp mērgalvām 1 un 2 pastāv ceļa sakarība. Tādā veidā ieslēgšanas/izslēgšanas attiecību starp visām tapām, kas savienotas ar mērgalvu, var izmērīt vienā mirklī saskaņā ar kombinācijas princips. Tā kā šis mērīšanas process tiek veikts starp detaļu tapām, ko saspiež ar testa armatūru, autors to sauc par mērījumu skavās.

Ja detaļas tapu nevar nofiksēt, tā jāmēra ar testa vadu. Kā parādīts 2. attēlā, pievienojiet vienu testa vadu analogajam kanālam, bet otru – ar zemējumu. Šobrīd mērījumu var veikt, kamēr vadības slēdzis I-1 ir aizvērts, ko sauc par pildspalvas mērīšanu. 2. attēlā parādīto shēmu var izmantot arī, lai vienā mirklī pabeigtu mērījumu starp visām mērīšanas galviņas iespīlējamajām tapām un nesaspiežamajām tapām, kurām pieskaras zemējuma mērītāja pildspalva. Šajā laikā pēc kārtas ir jākontrolē Nr. I pārmiju aizvēršanās, un II maršruta pārmijas vienmēr ir atvienotas. Šo mērīšanas procesu var saukt par pildspalvas skavas mērīšanu. Izmērītajam spriegumam teorētiski jābūt ķēdei, kad VA=0, un tai jābūt atvērtai ķēdei, ja VA>0, un VA vērtība mainās atkarībā no pretestības vērtības starp diviem mērījumu kanāliem. Taču, tā kā pašam analogajam multipleksoram ir nenozīmīga ieslēgšanas pretestība RON, tādā veidā pēc mērīšanas ceļa izveidošanas, ja tas ir ceļš, VA nav vienāds ar 0, bet vienāds ar sprieguma kritumu uz RON. Tā kā mērīšanas mērķis ir tikai uzzināt ieslēgšanas/izslēgšanas attiecības, nav nepieciešams izmērīt VA īpašo vērtību. Šī iemesla dēļ ir nepieciešams tikai izmantot sprieguma salīdzinājumu, lai salīdzinātu, vai VA ir lielāks par RON sprieguma kritumu. Iestatiet sprieguma salīdzinājuma sliekšņa spriegumu, lai tas būtu vienāds ar sprieguma kritumu uz RON. Sprieguma komparatora izeja ir mērījuma rezultāts, kas ir digitāls lielums, ko var tieši nolasīt mikrokontrolleris.

Sliekšņa sprieguma noteikšana

Eksperimenti atklāja, ka RON ir individuālas atšķirības, un tas ir saistīts arī ar apkārtējās vides temperatūru. Tāpēc noslogojamais sliekšņa spriegums ir jāiestata atsevišķi ar slēgto analogo slēdža kanālu. To var panākt, programmējot D/A pārveidotāju.

2. attēlā redzamo shēmu var izmantot, lai viegli noteiktu sliekšņa datus, metode ir ieslēgt slēdžu pārus I-1, II-1; I-2, II-2; …; IN, II-N; Veidojot ceļa cilpu, pēc katra slēdžu pāra aizvēršanas nosūtiet skaitli D/A pārveidotājam, un nosūtītais skaitlis palielinās no maza uz lielu, un šajā laikā izmēra sprieguma salīdzinājuma izvadi. Kad sprieguma komparatora izeja mainās no 1 uz 0, dati šajā brīdī atbilst VA. Tādā veidā var izmērīt katra kanāla VA, tas ir, sprieguma kritumu uz RON, kad slēdžu pāris ir aizvērti. Augstas precizitātes analogajiem multipleksoriem RON individuālā atšķirība ir maza, tāpēc pusi no sistēmas automātiski izmērītā VA var tuvināt kā atbilstošos datus par sprieguma kritumu attiecīgajā slēdžu pāra RON. Analogā slēdža sliekšņa dati.

Sliekšņa sprieguma dinamiska iestatīšana

Lai izveidotu tabulu, izmantojiet iepriekš izmērītos sliekšņa datus. Veicot mērījumus skavā, izņemiet no tabulas atbilstošos datus atbilstoši divu slēgto slēdžu numuriem un nosūtiet to summu uz D/A pārveidotāju, lai izveidotu sliekšņa spriegumu. Mērīšanai ar pildspalvas klipu un pildspalvas mērīšanai, jo mērījumu ceļš iet tikai caur analogo slēdzi Nr. I, ir nepieciešami tikai viens pārslēgšanas sliekšņa dati.

Turklāt, tā kā pašā ķēdē (D/A pārveidotājā, sprieguma salīdzinātājā utt.) ir kļūdas un faktiskā mērījuma laikā starp testa armatūru un pārbaudīto tapu ir kontakta pretestība, faktiskajam pielietotajam sliekšņa spriegumam ir jābūt sliekšņa robežās. nosaka saskaņā ar iepriekš minēto metodi. Pievienojiet korekcijas summu, pamatojoties uz to, lai netiktu nepareizi novērtēts ceļš kā atvērta ķēde. Bet palielinātais sliekšņa spriegums pārspēs mazo pretestību, tas ir, mazā pretestība starp abām tapām tiek vērtēta kā ceļš, tāpēc sliekšņa sprieguma korekcijas apjoms ir jāizvēlas saprātīgi atbilstoši faktiskajai situācijai. Izmantojot eksperimentus, noteikšanas ķēde var precīzi noteikt pretestību starp divām tapām, kuru pretestības vērtība ir lielāka par 5 omi, un tās precizitāte ir ievērojami augstāka nekā multimetram.

Vairāki īpaši mērījumu rezultātu gadījumi

Kapacitātes ietekme

Ja starp pārbaudītajām tapām ir pievienots kondensators, tam jābūt atvērtā ķēdē, bet mērīšanas ceļš uzlādē kondensatoru, kad slēdzis ir aizvērts, un abi mērījumu punkti ir kā ceļš. Šajā laikā mērījumu rezultāts, kas nolasīts no sprieguma salīdzinājuma, ir ceļš. Šāda veida viltus ceļa parādības, ko izraisa kapacitāte, risināšanai var izmantot šādas divas metodes: atbilstoši palielināt mērīšanas strāvu, lai saīsinātu uzlādes laiku, lai uzlādes process beidzas pirms mērījumu rezultātu nolasīšanas; pievienojiet patieso un nepatieso ceļu pārbaudi mērīšanas programmatūrai Programmas segmentam (skatiet 5. sadaļu).

Induktivitātes ietekme

Ja starp pārbaudītajām tapām ir pieslēgts induktors, tam jābūt atvērtās ķēdes attiecībās, bet, tā kā induktora statiskā pretestība ir ļoti maza, ar multimetru izmērītais rezultāts vienmēr ir ceļš. Pretēji kapacitātes mērīšanas gadījumam brīdī, kad analogais slēdzis ir aizvērts, induktivitātes dēļ rodas elektromotora spēks. Tādā veidā induktivitāti var pareizi novērtēt, izmantojot noteikšanas ķēdes ātrās iegūšanas ātruma raksturlielumus. Bet tas ir pretrunā ar kapacitātes mērīšanas prasību.

Analogā slēdža nervozitātes ietekme

Faktiskajā mērījumā tiek konstatēts, ka analogajam slēdzim ir stabils process no atvērta stāvokļa uz slēgtu stāvokli, kas izpaužas kā sprieguma VA svārstības, kas padara dažus pirmos mērījumu rezultātus nekonsekventus. Šī iemesla dēļ ir vairākas reizes jāvērtē ceļa rezultāti un jāgaida, līdz mērījumu rezultāti būs konsekventi. Apstipriniet vēlāk.

Mērījumu rezultātu apstiprināšana un pierakstīšana

Ņemot vērā iepriekš minētās dažādās situācijas, lai pielāgotos dažādiem pārbaudītiem objektiem, mērījumu rezultātu apstiprināšanai un ierakstīšanai tiek izmantota programmatūras programmas blokshēma, kas parādīta 3. attēlā.