Ċirkwit ta ‘skoperta f’sistema ta’ disinn b’lura tal-PCB

Meta l-inġiniera elettroniċi jwettqu d-disinn invers jew ix-xogħol tat-tiswija ta ‘tagħmir elettroniku, l-ewwel iridu jifhmu r-relazzjoni ta’ konnessjoni bejn il-komponenti fuq dak mhux magħruf b’ċirkwit stampat (PCB), għalhekk ir-relazzjoni ta ‘konnessjoni bejn il-brilli tal-komponenti fuq il-PCB jeħtieġ li titkejjel u tiġi rreġistrata.

L-eħfef mod huwa li taqleb il-multimeter għall-fajl “short-circuit buzzer”, uża żewġ test leads biex tkejjel il-konnessjoni bejn il-brilli wieħed wieħed, u mbagħad irreġistra manwalment l-istatus mixgħul/mitfi bejn il-“pari tal-brilli”. Sabiex jinkiseb is-sett komplut ta ‘relazzjonijiet ta’ konnessjoni bejn il-“pari tal-pinnijiet” kollha, il-“pari tal-brilli” ittestjati għandhom jiġu organizzati skont il-prinċipju tal-kombinazzjoni. Meta n-numru ta ‘komponenti u labar fuq il-PCB huwa kbir, in-numru ta’ “pari ta ‘brilli” li jeħtieġ li jitkejlu se jkun Se jkun enormi. Ovvjament, jekk jintużaw metodi manwali għal dan ix-xogħol, l-ammont ta ‘xogħol tal-kejl, ir-reġistrazzjoni u l-qari tal-provi jkun kbir ħafna. Barra minn hekk, l-eżattezza tal-kejl hija baxxa. Kif nafu lkoll, meta l-impedenza resistiva bejn iż-żewġ pinen tal-meter ta ‘multimetru ġenerali tkun għolja daqs madwar 20 ohms, il-buzzer xorta ħoss, li huwa indikat bħala mogħdija.

ipcb

Sabiex tittejjeb l-effiċjenza tal-kejl, huwa meħtieġ li tipprova tirrealizza l-kejl awtomatiku, ir-reġistrazzjoni u l-kalibrazzjoni tal-komponent “par tal-pin”. Għal dan il-għan, l-awtur iddisinja ditekter tal-passaġġ ikkontrollat ​​minn mikrokontrollur bħala mezz ta ‘skoperta ta’ quddiem, u ddisinja softwer ta ‘navigazzjoni ta’ kejl b’saħħtu għall-ipproċessar back-end biex jirrealizza b’mod konġunt il-kejl awtomatiku u r-reġistrazzjoni tar-relazzjoni tal-mogħdija bejn il-labar tal-komponenti fuq il-PCB. . Dan l-artikolu jiddiskuti prinċipalment l-ideat tad-disinn u t-teknoloġija tal-kejl awtomatiku miċ-ċirkwit ta ‘skoperta tal-mogħdija.

Il-prerekwiżit għall-kejl awtomatiku huwa li tgħaqqad il-brilli tal-komponent taħt test maċ-ċirkwit ta ‘skoperta. Għal dan, l-apparat ta ‘skoperta huwa mgħammar b’diversi irjus tal-kejl, li huma mmexxija ‘l barra permezz ta’ kejbils. L-irjus tal-kejl jistgħu jiġu konnessi ma ‘diversi tagħmir tat-test biex jistabbilixxu konnessjonijiet mal-brilli tal-komponenti. Ir-ras tal-kejl In-numru ta ‘brilli jiddetermina n-numru ta’ labar konnessi maċ-ċirkwit ta ‘skoperta fl-istess lott. Imbagħad, taħt il-kontroll tal-programm, id-ditekter se jinkorpora l-“pari tal-brilli” ittestjati fil-mogħdija tal-kejl wieħed wieħed skond il-prinċipju ta ‘kombinazzjoni. Fil-mogħdija tal-kejl, l-istatus mixgħul/mitfi bejn il-“pari tal-brilli” jintwera bħala jekk hemmx reżistenza bejn il-brilli, u l-mogħdija tal-kejl tikkonvertiha f’vultaġġ, u b’hekk tiġġudika r-relazzjoni mixgħul/mitfi bejniethom u tirreġistraha.

Sabiex iċ-ċirkwit ta ‘sejbien ikun jista’ jagħżel pinnijiet differenti f’sekwenza mill-irjus tal-kejl numerużi konnessi mal-labar tal-komponenti għall-kejl skond il-prinċipju ta ‘kombinazzjoni, il-firxa ta’ swiċċ korrispondenti tista ‘tiġi ssettjata, u swiċċijiet differenti jistgħu jinfetħu/jingħalqu mill- programm biex taqleb il-brilli tal-komponenti. Daħħal il-mogħdija tal-kejl biex tikseb ir-relazzjoni mixgħul/mitfi. Peress li l-kejl imkejjel huwa kwantità ta ‘vultaġġ analogu, multiplexer analogu għandu jintuża biex jifforma firxa ta’ swiċċ. Il-Figura 1 turi l-idea li tuża firxa ta ‘swiċċijiet analogi biex taqleb il-pin ittestjat.

Il-prinċipju tad-disinn taċ-ċirkwit ta ‘skoperta huwa muri fil-Figura 2. Iż-żewġ settijiet ta’ swiċċijiet analogi fiż-żewġ kaxxi I u II fil-figura huma kkonfigurati f’pari: I-1 u II-1, I-2 u II-2. . .. . ., Ⅰ-N u Ⅱ-N. Jekk is-swiċċijiet multipli Analog huma magħluqa jew le huwa kkontrollat ​​mill-programm permezz taċ-ċirkwit ta ‘dekodifikazzjoni muri fil-Figura 1. Fiż-żewġ swiċċijiet Analog I u II, swiċċ wieħed biss jista’ jingħalaq fl-istess ħin. Pereżempju, biex tiskopri jekk hemmx relazzjoni tal-mogħdija bejn ir-ras tal-kejl 1 u r-ras tal-kejl 2, agħlaq is-swiċċijiet I-1 u II-2, u tifforma passaġġ tal-kejl bejn il-punt A u l-art permezz tal-irjus tal-kejl 1 u 2. Jekk hija mogħdija, Imbagħad il-vultaġġ fil-punt A VA=0; jekk ikun miftuħ, allura VA>0. Il-valur ta’ VA huwa l-bażi biex jiġi ġġudikat jekk hemmx relazzjoni ta’ mogħdija bejn l-irjus tal-kejl 1 u 2. B’dan il-mod, ir-relazzjoni mixgħul/mitfi bejn il-labar kollha konnessi mar-ras tal-kejl tista ‘titkejjel f’waqtha skont il- prinċipju ta’ kombinazzjoni. Peress li dan il-proċess ta ‘kejl jitwettaq bejn il-labar tal-komponent ikklampjat mill-apparat tat-test, l-awtur isejjaħlu l-kejl fil-morsa.

Jekk il-pin tal-komponent ma jistax jiġi kklampjat, għandu jitkejjel b’ċomb tat-test. Kif muri fil-Figura 2, qabbad ċomb tat-test wieħed ma ‘kanal analogu u l-ieħor ma’ l-art. F’dan iż-żmien, il-kejl jista ‘jitwettaq sakemm is-swiċċ tal-kontroll I-1 ikun magħluq, li jissejjaħ kejl tal-pinna tal-pinna. Iċ-ċirkwit muri fil-Figura 2 jista ‘jintuża wkoll biex jitlesta l-kejl bejn il-labar kollha li jistgħu jiġu kklampjati tar-ras tal-kejl u l-brilli li ma jistgħux jiġu kklampjati mimsus mill-pinna tal-miter ta’ l-ert f’istante. F’dan iż-żmien, huwa meħtieġ li jiġi kkontrollat ​​l-għeluq tas-swiċċijiet ta ‘Nru I min-naħa tagħhom, u L-iswiċċijiet tar-Rotta II huma dejjem skonnettjati. Dan il-proċess ta ‘kejl jista’ jissejjaħ kejl tal-morsa tal-pinna. Il-vultaġġ imkejjel, teoretikament, għandu jkun ċirkwit meta VA = 0, u għandu jkun ċirkwit miftuħ meta VA> 0, u l-valur ta ‘VA jvarja bil-valur tar-reżistenza bejn iż-żewġ kanali tal-kejl. Madankollu, peress li l-multiplexer Analog innifsu għandu RON ta ‘reżistenza mhux negliġibbli, b’dan il-mod, wara li tiġi ffurmata l-mogħdija tal-kejl, jekk hija mogħdija, VA mhix ugwali għal 0, iżda ugwali għall-waqgħa tal-vultaġġ fuq RON. Peress li l-iskop tal-kejl huwa biss li tkun taf ir-relazzjoni mixgħul/mitfi, m’hemmx bżonn li jitkejjel il-valur speċifiku ta ‘VA. Għal din ir-raġuni, huwa meħtieġ biss li tuża komparatur tal-vultaġġ biex tqabbel jekk VA huwiex akbar mill-waqgħa tal-vultaġġ fuq RON. Issettja l-limitu tal-vultaġġ tal-komparatur tal-vultaġġ biex ikun ugwali għall-waqgħa tal-vultaġġ fuq RON. L-output tal-komparatur tal-vultaġġ huwa r-riżultat tal-kejl, li hija kwantità diġitali li tista ‘tinqara direttament mill-mikrokontrollur.

Determinazzjoni tal-vultaġġ tal-limitu

L-esperimenti sabu li RON għandu differenzi individwali u huwa wkoll relatat mat-temperatura ambjentali. Għalhekk, il-vultaġġ tal-limitu li għandu jitgħabba jeħtieġ li jiġi ssettjat separatament mal-kanal tal-iswiċċ Analog magħluq. Dan jista ‘jinkiseb billi tipprogramma l-konvertitur D/A.

Iċ-ċirkwit muri fil-Figura 2 jista ‘jintuża biex jiddetermina faċilment id-dejta tal-limitu, il-metodu huwa li jinxtegħel il-pari tal-iswiċċ I-1, II-1; I-2, II-2; …; FI, II-N; forma Path loop, wara li jingħalqu kull par ta ‘swiċċijiet, ibgħat numru lill-konvertitur D/A, u n-numru mibgħut jiżdied minn żgħir għal kbir, u kejjel l-output tal-komparatur tal-vultaġġ f’dan il-ħin. Meta l-output tal-komparatur tal-vultaġġ jinbidel minn 1 għal 0 , Id-dejta f’dan il-ħin tikkorrispondi għal VA. B’dan il-mod, il-VA ta ‘kull kanal jista’ jitkejjel, jiġifieri, il-waqgħa tal-vultaġġ fuq RON meta par ta ‘swiċċijiet huma magħluqa. Għal multiplexers analogi ta ‘preċiżjoni għolja, id-differenza individwali f’RON hija żgħira, għalhekk nofs il-VA mkejla awtomatikament mis-sistema tista’ tiġi approssimata bħala d-data korrispondenti tal-waqgħa tal-vultaġġ fuq ir-RON rispettiv tal-par ta ‘swiċċijiet. Dejta tal-limitu tas-swiċċ Analog.

L-issettjar dinamiku tal-vultaġġ tal-limitu

Uża d-dejta tal-limitu mkejla hawn fuq biex tibni tabella. Meta tkejjel fil-morsa, oħroġ id-dejta korrispondenti mit-tabella skont in-numri taż-żewġ swiċċijiet magħluqa, u ibgħat is-somma tagħhom lill-konvertitur D/A biex tifforma vultaġġ ta ‘limitu. Għall-kejl tal-klipp tal-pinna u l-kejl tal-pinna tal-pinna, minħabba li l-mogħdija tal-kejl tgħaddi biss mill-iswiċċ analogu ta ‘Nru I, hija meħtieġa data ta’ limitu ta ‘swiċċ wieħed biss.

Barra minn hekk, minħabba li ċ-ċirkwit innifsu (konvertitur D/A, komparatur tal-vultaġġ, eċċ.) għandu żbalji, u hemm reżistenza tal-kuntatt bejn l-apparat tat-test u l-pin ittestjat waqt il-kejl attwali, il-vultaġġ tal-limitu attwali applikat għandu jkun fil-limitu. determinat skond il-metodu ta’ hawn fuq. Żid ammont ta ‘korrezzjoni fuq il-bażi, sabiex ma tiġġudikax ħażin it-triq bħala ċirkwit miftuħ. Iżda l-vultaġġ tal-limitu miżjud se jisbqu r-reżistenza żgħira tar-reżistenza, jiġifieri, ir-reżistenza żgħira bejn iż-żewġ labar hija ġġudikata bħala mogħdija, għalhekk l-ammont ta ‘korrezzjoni tal-vultaġġ tal-limitu għandu jintgħażel b’mod raġonevoli skont is-sitwazzjoni attwali. Permezz ta ‘esperimenti, iċ-ċirkwit ta’ skoperta jista ‘jiddetermina b’mod preċiż ir-reżistenza bejn iż-żewġ labar b’valur ta’ reżistenza akbar minn 5 ohms, u l-eżattezza tagħha hija ogħla b’mod sinifikanti minn dik ta ‘multimetru.

Diversi każijiet speċjali ta ‘riżultati tal-kejl

L-influwenza tal-capacitance

Meta kapaċitatur ikun imqabbad bejn il-brilli ttestjati, għandu jkun f’relazzjoni ta ‘ċirkwit miftuħ, iżda l-mogħdija tal-kejl tiċċarġja l-kapaċitatur meta l-iswiċċ jingħalaq, u ż-żewġ punti tal-kejl huma bħal mogħdija. F’dan iż-żmien, ir-riżultat tal-kejl jinqara mill-komparatur tal-vultaġġ huwa mogħdija. Għal dan it-tip ta ‘fenomenu ta’ passaġġ falz ikkawżat minn capacitance, iż-żewġ metodi li ġejjin jistgħu jintużaw biex issolvi: żid b’mod xieraq il-kurrent tal-kejl biex tqassar il-ħin tal-iċċarġjar, sabiex il-proċess tal-iċċarġjar jintemm qabel ma jaqra r-riżultati tal-kejl; żid l-ispezzjoni ta ‘mogħdijiet veri u foloz mas-softwer tal-kejl Is-segment tal-programm (ara t-taqsima 5).

Influwenza tal-inductance

Jekk inductor ikun imqabbad bejn il-brilli ttestjati, għandu jkun f’relazzjoni ta ‘ċirkwit miftuħ, iżda peress li r-reżistenza statika tal-inductor hija żgħira ħafna, ir-riżultat imkejjel b’multimetru huwa dejjem mogħdija. Kuntrarjament għall-każ tal-kejl tal-kapaċità, fil-mument meta l-iswiċċ analogu jingħalaq, hemm forza elettromottiva indotta minħabba l-inductance. B’dan il-mod, l-inductance tista ‘tiġi ġġudikata b’mod korrett billi tuża l-karatteristiċi tal-veloċità ta’ akkwist veloċi taċ-ċirkwit ta ‘skoperta. Iżda dan huwa f’kontradizzjoni mar-rekwiżit tal-kejl tal-kapaċità.

L-influwenza tal-jitter tal-iswiċċ analogu

Fil-kejl attwali, jinstab li l-iswiċċ Analog għandu proċess stabbli mill-istat miftuħ għall-istat magħluq, li huwa manifestat bħala l-varjazzjoni tal-vultaġġ VA, li jagħmel l-ewwel ftit riżultati tal-kejl inkonsistenti. Għal din ir-raġuni, huwa meħtieġ li tiġġudika r-riżultati tal-mogħdija diversi drabi u tistenna li r-riżultati tal-kejl ikunu konsistenti. Ikkonferma aktar tard.

Konferma u reġistrazzjoni tar-riżultati tal-kejl

Meta wieħed iqis is-sitwazzjonijiet varji ta ‘hawn fuq, sabiex tadatta għal oġġetti ttestjati differenti, id-dijagramma tal-blokk tal-programm tas-softwer murija fil-Figura 3 tintuża biex tikkonferma u tirreġistra r-riżultati tal-kejl.