Када електронски инжењери изводе обрнути дизајн или поправку електронске опреме, прво треба да разумеју везу између компоненти на непознатом штампаних плоча (ПЦБ), тако да однос везе између пинова компоненти на ПЦБ-у треба да се измери и запише.

Најлакши начин је да пребаците мултиметар на датотеку „зујалица кратког споја“, користите два тест кабла да измерите везу између пинова један по један, а затим ручно снимите статус укључено/искључено између „парова пинова“. Да би се добио комплетан сет веза везе између свих „пин парова“, тестирани „пин парови“ морају бити организовани по принципу комбинације. Када је број компоненти и пинова на штампаној плочи велики, број „парова пинова“ које треба измерити биће огроман. Очигледно, ако се за овај рад користе ручне методе, оптерећење мерења, снимања и лектуре биће веома велико. Штавише, тачност мерења је ниска. Као што сви знамо, када је отпорна импеданса између два метра оловака општег мултиметра висока као око 20 ома, и даље ће се огласити зујалица, што је назначено као путања.

Да би се побољшала ефикасност мерења, потребно је покушати да се реализује аутоматско мерење, снимање и калибрација компоненте „пин пар“. У ту сврху, аутор је дизајнирао детектор путање који контролише микроконтролер као уређај за детекцију фронт-енд-а и дизајнирао моћан софтвер за навигацију мерења за позадинску обраду како би се заједнички реализовало аутоматско мерење и снимање односа путање између пинова компоненти. на ПЦБ. . Овај чланак углавном говори о дизајнерским идејама и технологији аутоматског мерења помоћу кола за детекцију путање.

Предуслов за аутоматско мерење је повезивање пинова компоненте која се тестира на коло детекције. За то је уређај за детекцију опремљен са неколико мерних глава, које се изводе преко каблова. Мерне главе се могу повезати на различите испитне уређаје да би се успоставиле везе са пиновима компоненти. Мерна глава Број пинова одређује број пинова повезаних на коло детекције у истој серији. Затим, под контролом програма, детектор ће у мерну путању један по један уградити тестиране „пинове“ по принципу комбинације. У путањи мерења, статус укључено/искључено између „парова пинова“ је приказан као да ли постоји отпор између пинова, а пут мерења га конвертује у напон, на тај начин процењујући он/офф однос између њих и бележећи га.

Да би се омогућило коло за детекцију да изабере различите пинове у низу од бројних мерних глава повезаних на пинове компоненти за мерење у складу са принципом комбинације, одговарајући низ прекидача се може подесити, а различити прекидачи се могу отворити/затворити помоћу програм за пребацивање пинова компоненти. Унесите путању мерења да бисте добили однос укључено/искључено. Пошто је мерена величина аналогног напона, за формирање низа прекидача треба користити аналогни мултиплексор. Слика 1 приказује идеју коришћења аналогног низа прекидача за пребацивање тестираног пина.

Принцип дизајна кола за детекцију је приказан на слици 2. Два сета аналогних прекидача у две кутије И и ИИ на слици су конфигурисана у паровима: И-1 и ИИ-1, И-2 и ИИ-2. . .. . ., Ⅰ-Н и Ⅱ-Н. Да ли су аналогни вишеструки прекидачи затворени или не, контролише програм кроз коло за декодирање приказано на слици 1. У два аналогна прекидача И и ИИ, само један прекидач може бити затворен у исто време. На пример, да бисте открили да ли постоји веза између мерне главе 1 и мерне главе 2, затворите прекидаче И-1 и ИИ-2 и формирајте мерну путању између тачке А и земље кроз мерне главе 1 и 2. Ако се је пут, Тада је напон у тачки А ВА=0; ако је отворен, онда ВА>0. Вредност ВА је основа за процену да ли постоји однос путање између мерних глава 1 и 2. На овај начин, однос укључено/искључено између свих пинова повезаних са мерном главом може се мерити у тренутку према принцип комбинације. Пошто се овај процес мерења врши између иглица компоненте стегнуте испитним уређајем, аутор га назива мерењем у клемама.

Ако се иглица компоненте не може стегнути, мора се измерити испитним каблом. Као што је приказано на слици 2, повежите један испитни вод на аналогни канал, а други на масу. У овом тренутку, мерење се може вршити све док је контролни прекидач И-1 затворен, што се назива мерење оловком. Коло приказано на слици 2 такође се може користити за завршетак мерења између свих клинова мерне главе који се могу стезати и иглица које се не могу стезати које је додирнула оловка за уземљење у трену. У овом тренутку, потребно је контролисати затварање скретница бр. И редом, а скретнице руте ИИ су увек искључене. Овај процес мерења се може назвати мерењем оловке. Измерени напон, теоретски, требало би да буде коло када је ВА=0, а требало би да буде отворено коло када је ВА>0, а вредност ВА варира са вредношћу отпора између два мерна канала. Међутим, пошто сам аналогни мултиплексер има РОН отпора који није занемарљив, на овај начин, након формирања путање мерења, ако је то путања, ВА није једнака 0, већ једнака паду напона на РОН. Пошто је сврха мерења само да се зна однос укључен/искључен, нема потребе да се мери специфична вредност ВА. Из тог разлога, потребно је само користити компаратор напона за упоређивање да ли је ВА већи од пада напона на РОН. Подесите гранични напон компаратора напона да буде једнак паду напона на РОН. Излаз компаратора напона је резултат мерења, који је дигитална величина коју микроконтролер може директно очитати.

Одређивање граничног напона

Експерименти су открили да РОН има индивидуалне разлике и да је такође повезан са температуром околине. Због тога, гранични напон који треба да се учита треба посебно подесити са затвореним каналом аналогног прекидача. Ово се може постићи програмирањем Д/А претварача.

Коло приказано на слици 2 може се користити за лако одређивање података прага, метода је укључити парове прекидача И-1, ИИ-1; И-2, ИИ-2; …; ИН, ИИ-Н; формирајте петљу путање, након што је сваки пар прекидача затворен, пошаљите број у Д/А претварач, а послани број се повећава од малог до великог и измерите излаз компаратора напона у овом тренутку. Када се излаз компаратора напона промени са 1 на 0, подаци у овом тренутку одговарају ВА. На овај начин се може мерити ВА сваког канала, односно пад напона на РОН када је пар прекидача затворен. За аналогне мултиплексере високе прецизности, индивидуална разлика у РОН је мала, тако да се половина ВА коју систем аутоматски мери може апроксимирати као одговарајући податак о паду напона на одговарајућем РОН пара прекидача. Подаци о прагу аналогног прекидача.

Динамичко подешавање граничног напона

Користите податке о граничним вредностима измереним изнад да бисте направили табелу. Приликом мерења у стезаљци, извадите одговарајуће податке из табеле према бројевима два затворена прекидача и пошаљите њихов збир Д/А претварачу да формира гранични напон. За мерење оловком и оловком, пошто пут мерења пролази само кроз аналогни прекидач бр. И, потребан је само један податак о прагу прекидача.

Поред тога, пошто само коло (Д/А претварач, компаратор напона, итд.) има грешке, а постоји отпор контакта између испитног уређаја и тестираног пина током стварног мерења, стварни примењени гранични напон треба да буде унутар прага одређена према горе наведеној методи. Додајте износ корекције на основу, како не бисте погрешно проценили путању као отворено коло. Али повећани гранични напон ће надјачати мали отпор отпора, то јест, мали отпор између два пина се оцењује као путања, тако да износ корекције прага напона треба разумно одабрати у складу са стварном ситуацијом. Кроз експерименте, коло детекције може прецизно одредити отпор између два пина са вредношћу отпора већом од 5 ома, а његова тачност је знатно већа од оне код мултиметра.

Неколико посебних случајева резултата мерења

Утицај капацитивности

Када је кондензатор спојен између тестираних пинова, он би требало да буде у отвореном кругу, али пут мерења пуни кондензатор када је прекидач затворен, а две мерне тачке су као путања. У овом тренутку, резултат мерења очитан из компаратора напона је путања. За ову врсту феномена лажног пута узрокованог капацитивношћу, следеће две методе се могу користити за решавање: одговарајуће повећање струје мерења да би се скратило време пуњења, тако да се процес пуњења завршава пре очитавања резултата мерења; додајте инспекцију тачних и лажних путања у софтвер за мерење Сегмент програма (погледајте одељак 5).

Утицај индуктивности

Ако је индуктор спојен између тестираних пинова, он би требао бити у отвореном кругу, али пошто је статички отпор индуктора веома мали, резултат мерен мултиметром је увек путања. За разлику од случаја мерења капацитивности, у тренутку када је аналогни прекидач затворен, долази до индуковане електромоторне силе услед индуктивности. На овај начин, индуктивност се може исправно проценити коришћењем карактеристика брзе брзине аквизиције кола детекције. Али ово је у супротности са захтевом за мерење капацитивности.

Утицај подрхтавања аналогног прекидача

У стварном мерењу је утврђено да аналогни прекидач има стабилан процес из отвореног у затворено стање, што се манифестује као флуктуација напона ВА, што првих неколико резултата мерења чини неконзистентним. Из тог разлога, потребно је неколико пута проценити резултате путање и сачекати да резултати мерења буду конзистентни. Потврдите касније.

Потврђивање и евидентирање резултата мерења

С обзиром на наведене различите ситуације, у циљу прилагођавања различитим испитиваним објектима, блок дијаграм софтверског програма приказан на слици 3 користи се за потврду и евидентирање резултата мерења.