Kapag isinasagawa ng mga electronic engineer ang reverse design o repair work ng electronic equipment, kailangan muna nilang maunawaan ang koneksyon sa pagitan ng mga bahagi sa hindi alam. printed circuit board (PCB), kaya kailangang sukatin at itala ang ugnayan ng koneksyon sa pagitan ng mga component pin sa PCB.

Ang pinakamadaling paraan ay ang paglipat ng multimeter sa “short-circuit buzzer” na file, gumamit ng dalawang test lead para sukatin ang koneksyon sa pagitan ng mga pin nang isa-isa, at pagkatapos ay manu-manong i-record ang on/off status sa pagitan ng “pin pairs”. Upang makuha ang kumpletong hanay ng mga relasyon sa koneksyon sa pagitan ng lahat ng “mga pares ng pin”, ang nasubok na “mga pares ng pin” ay dapat na isinaayos ayon sa prinsipyo ng kumbinasyon. Kapag ang bilang ng mga bahagi at pin sa PCB ay malaki, ang bilang ng “mga pares ng pin” na kailangang sukatin ay magiging Malaki. Malinaw, kung ang mga manu-manong pamamaraan ay ginagamit para sa gawaing ito, ang workload ng pagsukat, pag-record at pag-proofread ay magiging napakalaki. Bukod dito, mababa ang katumpakan ng pagsukat. Tulad ng alam nating lahat, kapag ang resistive impedance sa pagitan ng dalawang metrong panulat ng isang pangkalahatang multimeter ay kasing taas ng mga 20 ohms, tutunog pa rin ang buzzer, na ipinahiwatig bilang isang landas.

Upang mapabuti ang kahusayan sa pagsukat, kinakailangan na subukang mapagtanto ang awtomatikong pagsukat, pag-record at pagkakalibrate ng sangkap na “pin pair”. Sa layuning ito, ang may-akda ay nagdisenyo ng isang path detector na kinokontrol ng isang microcontroller bilang isang front-end detection device, at nagdisenyo ng isang malakas na software sa pag-navigate sa pagsukat para sa pagproseso ng back-end upang magkasabay na mapagtanto ang awtomatikong pagsukat at pagtatala ng ugnayan ng landas sa pagitan ng mga pin ng bahagi sa PCB. . Pangunahing tinatalakay ng artikulong ito ang mga ideya sa disenyo at teknolohiya ng awtomatikong pagsukat ng circuit ng pagtuklas ng landas.

Ang kinakailangan para sa awtomatikong pagsukat ay upang ikonekta ang mga pin ng bahagi na sinusubok sa circuit ng pagtuklas. Para dito, ang aparato ng pagtuklas ay nilagyan ng ilang mga ulo ng pagsukat, na pinalabas sa pamamagitan ng mga cable. Ang mga ulo ng pagsukat ay maaaring ikonekta sa iba’t ibang mga pansubok na fixture upang magtatag ng mga koneksyon sa mga pin ng bahagi. Ang ulo ng pagsukat Tinutukoy ng bilang ng mga pin ang bilang ng mga pin na konektado sa circuit ng pagtuklas sa parehong batch. Pagkatapos, sa ilalim ng kontrol ng programa, isasama ng detector ang nasubok na “mga pares ng pin” sa landas ng pagsukat nang paisa-isa ayon sa prinsipyo ng kumbinasyon. Sa path ng pagsukat, ipinapakita ang status na on/off sa pagitan ng “mga pares ng pin” bilang kung may paglaban sa pagitan ng mga pin, at ginagawang boltahe ito ng path ng pagsukat, at sa gayon hinuhusgahan ang on/off na relasyon sa pagitan nila at itinatala ito .

Upang paganahin ang detection circuit na pumili ng iba’t ibang mga pin sa pagkakasunud-sunod mula sa maraming mga ulo ng pagsukat na konektado sa mga pin ng bahagi para sa pagsukat ayon sa prinsipyo ng kumbinasyon, ang kaukulang switch array ay maaaring itakda, at iba’t ibang mga switch ay maaaring buksan/isara ng programa upang ilipat ang mga pin ng bahagi. Ipasok ang path ng pagsukat para makuha ang on/off na relasyon. Dahil ang sinusukat ay isang analog na dami ng boltahe, isang analog multiplexer ang dapat gamitin upang bumuo ng switch array. Ipinapakita ng Figure 1 ang ideya ng paggamit ng analog switch array upang ilipat ang nasubok na pin.

Ang prinsipyo ng disenyo ng detection circuit ay ipinapakita sa Figure 2. Ang dalawang set ng analog switch sa dalawang kahon I at II sa figure ay naka-configure sa mga pares: I-1 at II-1, I-2 at II-2. . .. . ., Ⅰ-N at Ⅱ-N. Kung ang mga analog na multiple switch ay sarado o hindi ay kinokontrol ng programa sa pamamagitan ng decoding circuit na ipinapakita sa Figure 1. Sa dalawang analog switch I at II, isang switch lamang ang maaaring sarado nang sabay. Halimbawa, upang matukoy kung mayroong ugnayan sa landas sa pagitan ng pagsukat ng ulo 1 at ng pagsukat ng ulo 2, isara ang mga switch na I-1 at II-2, at bumuo ng isang landas sa pagsukat sa pagitan ng punto A at lupa sa pamamagitan ng pagsukat ng mga ulo 1 at 2. Kung ito ay isang landas, Pagkatapos ang boltahe sa punto A VA=0; kung ito ay bukas, pagkatapos ay VA>0. Ang halaga ng VA ay ang batayan para sa paghusga kung mayroong ugnayan sa landas sa pagitan ng mga ulo ng pagsukat 1 at 2. Sa ganitong paraan, ang on/off na relasyon sa pagitan ng lahat ng mga pin na konektado sa ulo ng pagsukat ay maaaring masukat sa isang iglap ayon sa prinsipyo ng kumbinasyon. Dahil ang proseso ng pagsukat na ito ay isinasagawa sa pagitan ng mga pin ng sangkap na na-clamp ng test fixture, tinawag ito ng may-akda na in-clamp measurement.

Kung hindi ma-clamp ang pin ng component, dapat itong sukatin gamit ang test lead. Gaya ng ipinapakita sa Figure 2, ikonekta ang isang test lead sa isang analog channel at ang isa sa ground. Sa oras na ito, maaaring isagawa ang pagsukat hangga’t sarado ang control switch I-1, na tinatawag na pagsukat ng pen-pen. Ang circuit na ipinapakita sa Figure 2 ay maaari ding gamitin upang kumpletuhin ang pagsukat sa pagitan ng lahat ng mga clampable na pin ng ulo ng pagsukat at ang hindi na-clamp na mga pin na hinawakan ng grounding meter pen sa isang iglap. Sa oras na ito, kinakailangang kontrolin ang pagsasara ng mga switch ng No. I naman, at Ang mga switch ng Route II ay palaging nakadiskonekta. Ang proseso ng pagsukat na ito ay maaaring tawaging pagsukat ng pan clamp. Ang sinusukat na boltahe, ayon sa teorya, dapat itong isang circuit kapag VA=0, at dapat itong isang bukas na circuit kapag VA>0, at ang halaga ng VA ay nag-iiba sa halaga ng paglaban sa pagitan ng dalawang channel ng pagsukat. Gayunpaman, dahil ang analog multiplexer mismo ay may isang non-negligible on-resistance RON, sa ganitong paraan, pagkatapos mabuo ang path ng pagsukat, kung ito ay isang landas, ang VA ay hindi katumbas ng 0, ngunit katumbas ng pagbaba ng boltahe sa RON. Dahil ang layunin ng pagsukat ay malaman lamang ang on/off na relasyon, hindi na kailangang sukatin ang partikular na halaga ng VA. Para sa kadahilanang ito, kinakailangan lamang na gumamit ng isang paghahambing ng boltahe upang ihambing kung ang VA ay mas malaki kaysa sa pagbaba ng boltahe sa RON. Itakda ang threshold boltahe ng boltahe comparator upang maging katumbas ng boltahe drop sa RON. Ang output ng boltahe comparator ay ang resulta ng pagsukat, na isang digital na dami na maaaring direktang basahin ng microcontroller.

Pagpapasiya ng threshold boltahe

Nalaman ng mga eksperimento na ang RON ay may mga indibidwal na pagkakaiba at nauugnay din sa temperatura ng kapaligiran. Samakatuwid, ang boltahe ng threshold na ilo-load ay kailangang itakda nang hiwalay sa saradong analog switch channel. Ito ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagprograma ng D/A converter.

Ang circuit na ipinapakita sa Figure 2 ay maaaring gamitin upang madaling matukoy ang threshold data, ang paraan ay upang i-on ang switch pares I-1, II-1; I-2, II-2; …; SA, II-N; bumuo ng Path loop, pagkatapos na sarado ang bawat pares ng mga switch, magpadala ng numero sa D/A converter, at ang ipinadalang numero ay tataas mula maliit hanggang malaki, at sukatin ang output ng boltahe na comparator sa oras na ito. Kapag ang output ng boltahe comparator ay nagbabago mula 1 hanggang 0 , Ang data sa oras na ito ay tumutugma sa VA. Sa ganitong paraan, masusukat ang VA ng bawat channel, iyon ay, ang pagbaba ng boltahe sa RON kapag ang isang pares ng switch ay sarado. Para sa mga high-precision na analog multiplexer, maliit ang indibidwal na pagkakaiba sa RON, kaya ang kalahati ng VA na awtomatikong sinusukat ng system ay maaaring tantiyahin bilang katumbas na data ng pagbaba ng boltahe sa kani-kanilang RON ng pares ng switch. Threshold data ng analog switch.

Dynamic na setting ng threshold boltahe

Gamitin ang data ng threshold na sinusukat sa itaas upang bumuo ng isang talahanayan. Kapag nagsusukat sa clamp, kunin ang kaukulang data mula sa talahanayan ayon sa mga numero ng dalawang saradong switch, at ipadala ang kabuuan nito sa D/A converter upang bumuo ng threshold voltage. Para sa pagsukat ng pen clip at pagsukat ng pen-pen, dahil ang path ng pagsukat ay dumadaan lamang sa analog switch ng No. I, isang switch threshold data lang ang kinakailangan.

Bilang karagdagan, dahil ang mismong circuit (D/A converter, voltage comparator, atbp.) ay may mga error, at mayroong isang contact resistance sa pagitan ng test fixture at ang nasubok na pin sa panahon ng aktwal na pagsukat, ang aktwal na threshold boltahe na inilapat ay dapat na nasa loob ng threshold tinutukoy ayon sa pamamaraan sa itaas. Magdagdag ng halaga ng pagwawasto sa batayan, upang hindi mapanghusga ang landas bilang isang bukas na circuit. Ngunit ang tumaas na boltahe ng threshold ay mapupuno ang maliit na paglaban sa paglaban, iyon ay, ang maliit na paglaban sa pagitan ng dalawang pin ay hinuhusgahan bilang isang landas, kaya ang halaga ng pagwawasto ng boltahe ng threshold ay dapat mapili nang makatwirang ayon sa aktwal na sitwasyon. Sa pamamagitan ng mga eksperimento, tumpak na matutukoy ng detection circuit ang paglaban sa pagitan ng dalawang pin na may halaga ng pagtutol na higit sa 5 ohms, at ang katumpakan nito ay mas mataas kaysa sa multimeter.

Ilang mga espesyal na kaso ng mga resulta ng pagsukat

Ang impluwensya ng kapasidad

Kapag ang isang kapasitor ay konektado sa pagitan ng nasubok na mga pin, ito ay dapat na nasa isang open-circuit na relasyon, ngunit ang path ng pagsukat ay sinisingil ang kapasitor kapag ang switch ay sarado, at ang dalawang mga punto ng pagsukat ay parang isang landas. Sa oras na ito, ang resulta ng pagsukat na nabasa mula sa boltahe comparator ay landas. Para sa ganitong uri ng maling landas na kababalaghan na dulot ng kapasidad, ang sumusunod na dalawang pamamaraan ay maaaring gamitin upang malutas: naaangkop na taasan ang kasalukuyang pagsukat upang paikliin ang oras ng pagsingil, upang matapos ang proseso ng pagsingil bago basahin ang mga resulta ng pagsukat; idagdag ang inspeksyon ng totoo at maling mga landas sa software ng pagsukat Ang segment ng programa (tingnan ang seksyon 5).

Impluwensya ng inductance

Kung ang isang inductor ay konektado sa pagitan ng nasubok na mga pin, ito ay dapat na nasa isang open-circuit na relasyon, ngunit dahil ang static na pagtutol ng inductor ay napakaliit, ang resulta na sinusukat sa isang multimeter ay palaging isang landas. Taliwas sa kaso ng pagsukat ng kapasidad, sa sandaling sarado ang analog switch, mayroong isang sapilitan na puwersa ng electromotive dahil sa inductance. Sa ganitong paraan, ang inductance ay maaaring tama na hatulan sa pamamagitan ng paggamit ng mga katangian ng mabilis na bilis ng pagkuha ng detection circuit. Ngunit ito ay salungat sa pagsukat na kinakailangan ng kapasidad.

Ang impluwensya ng analog switch jitter

Sa aktwal na pagsukat, napag-alaman na ang analog switch ay may matatag na proseso mula sa bukas na estado hanggang sa saradong estado, na ipinakikita bilang pagbabagu-bago ng boltahe VA, na ginagawang hindi pare-pareho ang mga unang resulta ng pagsukat. Para sa kadahilanang ito, kinakailangang hatulan ang mga resulta ng landas nang maraming beses at hintayin na maging pare-pareho ang mga resulta ng pagsukat. Kumpirmahin mamaya.

Pagkumpirma at pagtatala ng mga resulta ng pagsukat

Isinasaalang-alang ang iba’t ibang sitwasyon sa itaas, upang umangkop sa iba’t ibang nasubok na mga bagay, ang software program block diagram na ipinapakita sa Figure 3 ay ginagamit upang kumpirmahin at itala ang mga resulta ng pagsukat.