Ko elektronski inženirji izvajajo obratno načrtovanje ali popravilo elektronske opreme, morajo najprej razumeti povezovalni odnos med komponentami na neznanem tiskano vezje (PCB), zato je treba izmeriti in zabeležiti povezovalni odnos med komponentnimi zatiči na PCB.

Najlažji način je, da multimeter preklopite na datoteko »brenčalo pri kratkem stiku«, uporabite dva testna kabla za merjenje povezave med nožicami enega za drugim in nato ročno zabeležite stanje vklopa/izklopa med »pari nožic«. Za pridobitev celotnega nabora povezovalnih razmerij med vsemi “pari nožic” je treba testirane “pare nožic” organizirati po principu kombinacije. Ko je število komponent in nožic na PCB veliko, bo število “parov nožic”, ki jih je treba izmeriti, ogromno. Očitno bo, če se za to delo uporabljajo ročne metode, bo obremenitev merjenja, snemanja in lektoriranja zelo velika. Poleg tega je merilna natančnost nizka. Kot vsi vemo, ko je uporovna impedanca med dvema metrskima peresoma splošnega multimetra približno 20 ohmov, bo še vedno zazvonilo, kar je označeno kot pot.

Za izboljšanje učinkovitosti merjenja je potrebno poskusiti realizirati avtomatsko merjenje, snemanje in kalibracijo komponent “pin par”. V ta namen je avtor zasnoval detektor poti, ki ga krmili mikrokrmilnik kot napravo za odkrivanje sprednjega dela, in zasnoval zmogljivo merilno navigacijsko programsko opremo za obdelavo v ozadju, da bi skupaj uresničili samodejno merjenje in zapisovanje razmerja poti med komponentnimi zatiči. na PCB. . Ta članek obravnava predvsem idejne zasnove in tehnologijo avtomatskega merjenja s vezjem za zaznavanje poti.

Predpogoj za samodejno merjenje je priključitev nožic testirane komponente na detekcijsko vezje. Za to je detektorska naprava opremljena z več merilnimi glavami, ki so odpeljane preko kablov. Merilne glave je mogoče povezati z različnimi merilnimi napravami za vzpostavitev povezav s komponentnimi zatiči. Merilna glava Število nožic določa število zatičev, ki so priključeni na detekcijsko vezje v isti seriji. Nato bo detektor pod nadzorom programa po principu kombinacije enega za drugim v merilno pot vključil preizkušene »pin pare«. V merilni poti je stanje vklopa/izklopa med “pari zatičev” prikazano kot, ali obstaja upor med nožicami, merilna pot pa ga pretvori v napetost, s čimer presodi razmerje vklopa/izklopa med njima in ga zabeleži.

Da bi detekcijskemu vezju omogočili, da zaporedoma izbere različne zatiče iz številnih merilnih glav, povezanih s komponentnimi zatiči za merjenje po principu kombinacije, je mogoče nastaviti ustrezen niz stikal in različna stikala odpreti/zapreti z program za zamenjavo zatičev komponent. Vnesite merilno pot, da dobite razmerje vklop/izklop. Ker je izmerjena količina analogne napetosti, je treba za oblikovanje preklopnega niza uporabiti analogni multiplekser. Slika 1 prikazuje zamisel o uporabi analognega preklopnega niza za preklop testiranega zatiča.

Načelo zasnove detekcijskega vezja je prikazano na sliki 2. Dva niza analognih stikal v dveh škatlah I in II na sliki sta konfigurirana v parih: I-1 in II-1, I-2 in II-2. . … ., Ⅰ-N in Ⅱ-N. Ali je več analognih stikal zaprtih ali ne, program nadzoruje preko dekodirnega vezja, prikazanega na sliki 1. V dveh analognih stikalih I in II je lahko hkrati zaprto samo eno stikalo. Če želite na primer ugotoviti, ali obstaja povezava poti med merilno glavo 1 in merilno glavo 2, zaprite stikali I-1 in II-2 ter oblikujte merilno pot med točko A in zemljo skozi merilni glavi 1 in 2. Če se je pot, Potem je napetost v točki A VA=0; če je odprt, potem VA>0. Vrednost VA je osnova za presojo, ali obstaja povezava poti med merilnima glavama 1 in 2. Na ta način je mogoče razmerje vklop/izklop med vsemi zatiči, povezanimi z merilno glavo, v trenutku izmeriti glede na kombinirano načelo. Ker se ta meritveni postopek izvaja med zatiči komponente, ki jo vpenja testna naprava, jo avtor imenuje meritev v vpetju.

Če zatiča sestavnega dela ni mogoče vpeti, ga je treba izmeriti s testnim kablom. Kot je prikazano na sliki 2, priključite en testni kabel na analogni kanal, drugega pa na ozemljitev. V tem času se meritev lahko izvaja, dokler je kontrolno stikalo I-1 zaprto, kar imenujemo merjenje s peresom. Vezje, prikazano na sliki 2, se lahko uporabi tudi za dokončanje meritve med vsemi zatiči merilne glave, ki jih je mogoče vpeti, in zatiči, ki jih ni mogoče vpeti, ki se jih v trenutku dotakne pero ozemljitvenega merilnika. V tem času je treba po vrsti nadzorovati zapiranje stikal št. I, stikala poti II pa so vedno izklopljena. Ta postopek merjenja lahko imenujemo merjenje s sponko. Izmerjena napetost bi teoretično morala biti vezje, ko je VA=0, in mora biti odprt tokokrog, ko je VA>0, vrednost VA pa se spreminja glede na vrednost upora med obema merilnima kanaloma. Ker pa ima analogni multiplekser sam RON na upornosti, ki ni zanemarljiv, na ta način po oblikovanju merilne poti, če gre za pot, VA ni enak 0, ampak enak padcu napetosti na RON. Ker je namen meritve le poznati razmerje vklop/izklop, ni treba meriti posebne vrednosti VA. Zaradi tega je treba uporabiti primerjalnik napetosti le za primerjavo, ali je VA večji od padca napetosti na RON. Nastavite prag napetosti primerjalnika napetosti tako, da bo enak padcu napetosti na RON. Izhod primerjalnika napetosti je rezultat meritve, ki je digitalna količina, ki jo lahko neposredno prebere mikrokrmilnik.

Določanje mejne napetosti

Poskusi so ugotovili, da ima RON individualne razlike in je povezan tudi s temperaturo okolice. Zato je treba mejno napetost, ki jo je treba obremeniti, nastaviti ločeno z zaprtim analognim stikalnim kanalom. To je mogoče doseči s programiranjem D/A pretvornika.

Vezje, prikazano na sliki 2, se lahko uporablja za enostavno določitev podatkov praga, metoda je vklop stikalnih parov I-1, II-1; I-2, II-2; …; IN, II-N; tvorite zanko poti, potem ko je vsak par stikal zaprt, pošljite številko D/A pretvorniku, poslano število pa se poveča od majhnega do velikega in izmeri izhod primerjalnika napetosti v tem trenutku. Ko se izhod primerjalnika napetosti spremeni iz 1 v 0, podatki v tem trenutku ustrezajo VA. Na ta način je mogoče izmeriti VA vsakega kanala, to je padec napetosti na RON, ko je par stikal zaprt. Pri visoko preciznih analognih multipleksorjih je individualna razlika v RON majhna, tako da je polovico VA, ki ga samodejno izmeri sistem, mogoče približati kot ustrezni podatek padca napetosti na ustreznem RON para stikal. Podatki o pragu analognega stikala.

Dinamična nastavitev mejne napetosti

Uporabite podatke o pragu, izmerjene zgoraj, da sestavite tabelo. Ko merite v sponke, vzemite ustrezne podatke iz tabele glede na številki dveh zaprtih stikal in pošljite njuno vsoto D/A pretvorniku, da se oblikuje mejna napetost. Za merjenje s sponko in pero s peresom, ker merilna pot poteka samo skozi analogno stikalo št. I, je potreben samo en podatek o pragu stikala.

Poleg tega, ker ima samo vezje (D/A pretvornik, primerjalnik napetosti itd.) napake in med dejanskim meritvijo obstaja kontaktni upor med preskusno napravo in testiranim zatičem, mora biti dejanska uporabljena mejna napetost znotraj praga določeno po zgornji metodi. Dodajte znesek popravka na podlagi, da ne bi napačno ocenili poti kot odprtega kroga. Toda povečana mejna napetost bo premagala majhen uporni upor, to pomeni, da se majhen upor med dvema nožema ocenjuje kot pot, zato je treba znesek korekcije mejne napetosti izbrati razumno glede na dejansko stanje. S poskusi lahko detektorsko vezje natančno določi upor med dvema nožicama z vrednostjo upora, večjo od 5 ohmov, in njegova natančnost je bistveno višja kot pri multimetru.

Več posebnih primerov rezultatov meritev

Vpliv kapacitivnosti

Ko je kondenzator priključen med preizkušene nožice, bi moral biti v razmerju odprtega tokokroga, vendar merilna pot napolni kondenzator, ko je stikalo zaprto, obe merilni točki pa sta kot pot. V tem trenutku je rezultat meritve, prebran iz primerjalnika napetosti, pot. Za tovrstni pojav napačne poti, ki ga povzroča kapacitivnost, je mogoče uporabiti naslednji dve metodi za rešitev: ustrezno povečati merilni tok, da se skrajša čas polnjenja, tako da se postopek polnjenja konča pred branjem rezultatov meritve; dodajte pregled resničnih in napačnih poti v merilno programsko opremo Segment programa (glejte razdelek 5).

Vpliv induktivnosti

Če je med testiranimi nožicami priključen induktor, bi moral biti v razmerju odprtega tokokroga, ker pa je statična upornost induktorja zelo majhna, je rezultat, izmerjen z multimetrom, vedno pot. V nasprotju s primerom merjenja kapacitivnosti v trenutku, ko je analogno stikalo zaprto, zaradi induktivnosti pride do inducirane elektromotorne sile. Na ta način je mogoče pravilno oceniti induktivnost z uporabo značilnosti hitre hitrosti pridobivanja detekcijskega vezja. Toda to je v nasprotju z merilno zahtevo kapacitivnosti.

Vpliv tresenja analognega stikala

Pri dejanski meritvi je ugotovljeno, da ima analogno stikalo stabilen proces iz odprtega v zaprto stanje, kar se kaže kot nihanje napetosti VA, zaradi česar so prvi rezultati meritev nekonsistentni. Zaradi tega je treba rezultate poti večkrat presojati in počakati, da so rezultati meritev konsistentni. Potrdite pozneje.

Potrditev in beleženje rezultatov meritev

Glede na zgoraj navedene različne situacije se za prilagoditev različnim testiranim objektom uporablja blok diagram programskega programa, prikazan na sliki 3, za potrditev in beleženje rezultatov meritev.