جب الیکٹرانک انجینئرز الیکٹرونک آلات کے الٹ ڈیزائن یا مرمت کا کام انجام دیتے ہیں، تو انہیں سب سے پہلے ان اجزاء کے درمیان کنکشن کے تعلق کو سمجھنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ چھپی سرکٹ بورڈ (PCB)، لہذا PCB پر اجزاء پنوں کے درمیان کنکشن کے تعلقات کو ماپا اور ریکارڈ کرنے کی ضرورت ہے.

سب سے آسان طریقہ یہ ہے کہ ملٹی میٹر کو “شارٹ سرکٹ بزر” فائل میں تبدیل کریں، پنوں کے درمیان ایک ایک کرکے کنکشن کی پیمائش کرنے کے لیے دو ٹیسٹ لیڈز کا استعمال کریں، اور پھر “پن جوڑوں” کے درمیان آن/آف اسٹیٹس کو دستی طور پر ریکارڈ کریں۔ تمام “پن جوڑوں” کے درمیان کنکشن تعلقات کا مکمل سیٹ حاصل کرنے کے لیے، ٹیسٹ شدہ “پن جوڑوں” کو امتزاج کے اصول کے مطابق ترتیب دیا جانا چاہیے۔ جب پی سی بی پر اجزاء اور پنوں کی تعداد زیادہ ہوتی ہے تو، “پن جوڑوں” کی تعداد جس کی پیمائش کرنے کی ضرورت ہوتی ہے وہ بہت بڑی ہوگی۔ ظاہر ہے کہ اگر اس کام کے لیے دستی طریقے استعمال کیے جائیں تو پیمائش، ریکارڈنگ اور پروف ریڈنگ کے کام کا بوجھ بہت زیادہ ہوگا۔ مزید یہ کہ پیمائش کی درستگی کم ہے۔ جیسا کہ ہم سب جانتے ہیں، جب ایک عام ملٹی میٹر کے دو میٹر پین کے درمیان مزاحمتی مائبادی تقریباً 20 اوہم تک زیادہ ہوتی ہے، تب بھی بزر بجتا رہے گا، جسے راستے کے طور پر اشارہ کیا جاتا ہے۔

پیمائش کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے، جزو “پن جوڑی” کی خودکار پیمائش، ریکارڈنگ اور انشانکن کو محسوس کرنے کی کوشش کرنا ضروری ہے۔ اس مقصد کے لیے، مصنف نے ایک فرنٹ اینڈ ڈیٹیکشن ڈیوائس کے طور پر مائکروکنٹرولر کے ذریعے کنٹرول کردہ پاتھ ڈیٹیکٹر کو ڈیزائن کیا، اور بیک اینڈ پروسیسنگ کے لیے ایک طاقتور پیمائش نیویگیشن سافٹ ویئر ڈیزائن کیا تاکہ اجزاء کے پنوں کے درمیان راستے کے تعلق کی خودکار پیمائش اور ریکارڈنگ کو مشترکہ طور پر محسوس کیا جا سکے۔ پی سی بی پر . یہ مضمون بنیادی طور پر راستے کا پتہ لگانے والے سرکٹ کے ذریعہ خودکار پیمائش کے ڈیزائن کے خیالات اور ٹیکنالوجی پر بحث کرتا ہے۔

خودکار پیمائش کے لیے شرط یہ ہے کہ ٹیسٹ کے تحت اجزاء کے پنوں کو ڈیٹیکشن سرکٹ سے جوڑ دیا جائے۔ اس کے لیے پتہ لگانے والا آلہ کئی پیمائشی سروں سے لیس ہے، جو کیبلز کے ذریعے باہر لے جایا جاتا ہے۔ ماپنے والے سروں کو اجزاء کے پنوں کے ساتھ کنکشن قائم کرنے کے لیے مختلف ٹیسٹ فکسچر سے منسلک کیا جا سکتا ہے۔ ماپنے والا سر پنوں کی تعداد اسی بیچ میں ڈیٹیکشن سرکٹ سے جڑے پنوں کی تعداد کا تعین کرتی ہے۔ اس کے بعد، پروگرام کے کنٹرول میں، ڈٹیکٹر امتزاج کے اصول کے مطابق ایک ایک کرکے جانچے گئے “پن جوڑوں” کو پیمائش کے راستے میں شامل کرے گا۔ پیمائش کے راستے میں، “پن جوڑوں” کے درمیان آن/آف حالت کو دکھایا جاتا ہے کہ آیا پنوں کے درمیان مزاحمت ہے، اور پیمائش کا راستہ اسے وولٹیج میں تبدیل کرتا ہے، اس طرح ان کے درمیان آن/آف تعلقات کا اندازہ لگاتا ہے اور اسے ریکارڈ کرتا ہے۔

امتزاج کے اصول کے مطابق پیمائش کے لیے اجزاء کے پنوں سے جڑے متعدد ماپنے والے سروں سے ترتیب میں مختلف پنوں کو منتخب کرنے کے لیے پتہ لگانے کے سرکٹ کو فعال کرنے کے لیے، متعلقہ سوئچ اری کو سیٹ کیا جا سکتا ہے، اور مختلف سوئچز کو کھولا/بند کیا جا سکتا ہے۔ جزو پنوں کو سوئچ کرنے کا پروگرام۔ آن/آف رشتہ حاصل کرنے کے لیے پیمائش کا راستہ درج کریں۔ چونکہ ماپا ایک اینالاگ وولٹیج کی مقدار ہے، ایک ینالاگ ملٹی پلیکسر کو سوئچ سرنی بنانے کے لیے استعمال کیا جانا چاہیے۔ شکل 1 جانچ شدہ پن کو سوئچ کرنے کے لیے اینالاگ سوئچ اری کو استعمال کرنے کے خیال کو ظاہر کرتا ہے۔

پتہ لگانے والے سرکٹ کے ڈیزائن کے اصول کو شکل 2 میں دکھایا گیا ہے۔ شکل میں دو خانوں I اور II میں اینالاگ سوئچ کے دو سیٹ جوڑوں میں ترتیب دیئے گئے ہیں: I-1 اور II-1، I-2 اور II-2۔ . … .، Ⅰ-N اور Ⅱ-N۔ آیا اینالاگ متعدد سوئچز بند ہیں یا نہیں اس کو پروگرام کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے ڈیکوڈنگ سرکٹ کے ذریعے تصویر 1 میں۔ دو اینالاگ سوئچز I اور II میں، ایک ہی وقت میں صرف ایک سوئچ کو بند کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، یہ معلوم کرنے کے لیے کہ آیا سر 1 کی پیمائش اور سر 2 کی پیمائش کے درمیان کوئی راستہ تعلق ہے، سوئچز I-1 اور II-2 کو بند کریں، اور سر 1 اور 2 کی پیمائش کے ذریعے پوائنٹ A اور زمین کے درمیان ایک پیمائشی راستہ بنائیں۔ ایک راستہ ہے، پھر پوائنٹ A VA=0 پر وولٹیج؛ اگر یہ کھلا ہے، تو VA>0۔ VA کی قدر یہ فیصلہ کرنے کی بنیاد ہے کہ آیا ماپنے والے سر 1 اور 2 کے درمیان کوئی راستہ تعلق ہے۔ مجموعہ اصول. چونکہ یہ پیمائش کا عمل ٹیسٹ فکسچر کے ذریعے کلیمپ کیے گئے اجزاء کے پنوں کے درمیان کیا جاتا ہے، اس لیے مصنف اسے ان کلیمپ پیمائش کہتے ہیں۔

اگر جزو کے پن کو کلیمپ نہیں کیا جاسکتا ہے، تو اسے ٹیسٹ لیڈ سے ناپا جانا چاہیے۔ جیسا کہ شکل 2 میں دکھایا گیا ہے، ایک ٹیسٹ لیڈ کو اینالاگ چینل سے اور دوسرے کو زمین سے جوڑیں۔ اس وقت، پیمائش اس وقت تک کی جا سکتی ہے جب تک کہ کنٹرول سوئچ I-1 بند ہو، جسے قلم قلم کی پیمائش کہا جاتا ہے۔ شکل 2 میں دکھایا گیا سرکٹ ماپنے والے سر کے تمام کلیمپ ایبل پنوں اور گراؤنڈنگ میٹر پین کے ذریعے چھوئے جانے والے نان کلیمپ ایبل پنوں کے درمیان ایک لمحے میں پیمائش کو مکمل کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس وقت، باری باری نمبر I کے سوئچز کے بند ہونے کو کنٹرول کرنا ضروری ہے، اور روٹ II کے سوئچ ہمیشہ منقطع رہتے ہیں۔ اس پیمائش کے عمل کو قلم کلیمپ پیمائش کہا جا سکتا ہے۔ ماپا وولٹیج، نظریاتی طور پر، یہ ایک سرکٹ ہونا چاہیے جب VA=0، اور یہ ایک کھلا سرکٹ ہونا چاہیے جب VA>0، اور VA کی قدر دو پیمائشی چینلز کے درمیان مزاحمتی قدر کے ساتھ مختلف ہوتی ہے۔ تاہم، چونکہ اینالاگ ملٹی پلیکسر میں خود ایک غیر معمولی آن-مزاحمت RON ہے، اس طرح، پیمائش کا راستہ بننے کے بعد، اگر یہ ایک راستہ ہے، تو VA 0 کے برابر نہیں ہے، لیکن RON پر وولٹیج ڈراپ کے برابر ہے۔ چونکہ پیمائش کا مقصد صرف آن/آف تعلق کو جاننا ہے، اس لیے VA کی مخصوص قدر کی پیمائش کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ اس وجہ سے، یہ موازنہ کرنے کے لیے صرف وولٹیج کا موازنہ کرنے والا استعمال کرنا ضروری ہے کہ آیا VA RON پر وولٹیج ڈراپ سے زیادہ ہے۔ وولٹیج کمپیریٹر کی تھریشولڈ وولٹیج کو RON پر وولٹیج ڈراپ کے برابر سیٹ کریں۔ وولٹیج کمپیریٹر کا آؤٹ پٹ پیمائش کا نتیجہ ہے، جو ایک ڈیجیٹل مقدار ہے جسے مائیکرو کنٹرولر براہ راست پڑھ سکتا ہے۔

حد وولٹیج کا تعین

تجربات سے پتہ چلا ہے کہ RON میں انفرادی فرق ہے اور اس کا تعلق محیطی درجہ حرارت سے بھی ہے۔ اس لیے، لوڈ کیے جانے والے تھریشولڈ وولٹیج کو بند اینالاگ سوئچ چینل کے ساتھ الگ سے سیٹ کرنے کی ضرورت ہے۔ یہ D/A کنورٹر کی پروگرامنگ کے ذریعے حاصل کیا جا سکتا ہے۔

شکل 2 میں دکھایا گیا سرکٹ آسانی سے حد کے اعداد و شمار کا تعین کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، طریقہ یہ ہے کہ سوئچ پیئرز I-1، II-1 کو آن کیا جائے۔ I-2, II-2; …; IN, II-N; فارم پاتھ لوپ، سوئچ کے ہر جوڑے کے بند ہونے کے بعد، D/A کنورٹر کو ایک نمبر بھیجیں، اور بھیجی گئی تعداد چھوٹے سے بڑے تک بڑھ جاتی ہے، اور اس وقت وولٹیج کمپیریٹر کے آؤٹ پٹ کی پیمائش کریں۔ جب وولٹیج کمپیریٹر کا آؤٹ پٹ 1 سے 0 تک تبدیل ہوتا ہے، اس وقت ڈیٹا VA سے مطابقت رکھتا ہے۔ اس طرح، ہر چینل کے VA کو ماپا جا سکتا ہے، یعنی RON پر وولٹیج ڈراپ جب سوئچ کا ایک جوڑا بند ہوتا ہے۔ اعلی درستگی والے اینالاگ ملٹی پلیکسرز کے لیے، RON میں انفرادی فرق چھوٹا ہے، اس لیے سسٹم کے ذریعے خود بخود ماپا جانے والے VA کا نصف حصہ سوئچز کے جوڑے کے متعلقہ RON پر وولٹیج ڈراپ کے متعلقہ ڈیٹا کے طور پر لگایا جا سکتا ہے۔ اینالاگ سوئچ کا تھریشولڈ ڈیٹا۔

تھریشولڈ وولٹیج کی متحرک ترتیب

ٹیبل بنانے کے لیے اوپر کی حد کا ڈیٹا استعمال کریں۔ کلیمپ میں پیمائش کرتے وقت، دو بند سوئچ کے نمبروں کے مطابق میز سے متعلقہ ڈیٹا نکالیں، اور ان کی رقم کو D/A کنورٹر کو بھیجیں تاکہ تھریشولڈ وولٹیج بن سکے۔ قلمی کلپ کی پیمائش اور قلم قلم کی پیمائش کے لیے، کیونکہ پیمائش کا راستہ صرف نمبر I کے اینالاگ سوئچ سے گزرتا ہے، صرف ایک سوئچ تھریشولڈ ڈیٹا کی ضرورت ہوتی ہے۔

اس کے علاوہ، چونکہ سرکٹ میں ہی (D/A کنورٹر، وولٹیج کا موازنہ کرنے والا، وغیرہ) غلطیاں ہیں، اور اصل پیمائش کے دوران ٹیسٹ فکسچر اور ٹیسٹ شدہ پن کے درمیان رابطے کی مزاحمت موجود ہے، اس لیے لاگو کردہ اصل تھریشولڈ وولٹیج دہلیز کے اندر ہونا چاہیے۔ مندرجہ بالا طریقہ کے مطابق مقرر کیا جاتا ہے. بنیاد پر تصحیح کی رقم شامل کریں، تاکہ راستے کو کھلے سرکٹ کے طور پر غلط نہ سمجھا جائے۔ لیکن بڑھتی ہوئی تھریشولڈ وولٹیج چھوٹی مزاحمتی مزاحمت کو مغلوب کر دے گی، یعنی دو پنوں کے درمیان چھوٹی مزاحمت کو ایک راستے کے طور پر سمجھا جاتا ہے، اس لیے حد وولٹیج کی درستگی کی رقم کو حقیقی صورت حال کے مطابق معقول طور پر منتخب کیا جانا چاہیے۔ تجربات کے ذریعے، پتہ لگانے والا سرکٹ 5 اوہم سے زیادہ مزاحمتی قدر کے ساتھ دو پنوں کے درمیان مزاحمت کا درست تعین کر سکتا ہے، اور اس کی درستگی ملٹی میٹر سے نمایاں طور پر زیادہ ہے۔

پیمائش کے نتائج کے کئی خاص معاملات

اہلیت کا اثر

جب ایک کپیسیٹر ٹیسٹ شدہ پنوں کے درمیان جڑا ہوتا ہے، تو اسے اوپن سرکٹ ریلیشن شپ میں ہونا چاہیے، لیکن پیمائش کا راستہ کیپسیٹر کو چارج کرتا ہے جب سوئچ بند ہوتا ہے، اور پیمائش کے دو پوائنٹس ایک راستے کی طرح ہوتے ہیں۔ اس وقت، وولٹیج کمپیریٹر سے پڑھا جانے والا پیمائش کا نتیجہ راستہ ہے۔ گنجائش کی وجہ سے ہونے والے اس قسم کے غلط راستے کے رجحان کے لیے، حل کرنے کے لیے درج ذیل دو طریقے استعمال کیے جا سکتے ہیں: چارجنگ کے وقت کو کم کرنے کے لیے پیمائش کے کرنٹ کو مناسب طریقے سے بڑھائیں، تاکہ پیمائش کے نتائج کو پڑھنے سے پہلے چارجنگ کا عمل ختم ہو جائے۔ درست اور غلط راستوں کا معائنہ پیمائش سافٹ ویئر پروگرام سیگمنٹ میں شامل کریں (سیکشن 5 دیکھیں)۔

انڈکٹنس کا اثر

اگر انڈکٹر ٹیسٹ شدہ پنوں کے درمیان جڑا ہوا ہے، تو اسے اوپن سرکٹ ریلیشن شپ میں ہونا چاہیے، لیکن چونکہ انڈکٹر کی جامد مزاحمت بہت چھوٹی ہے، اس لیے ملٹی میٹر سے ماپا جانے والا نتیجہ ہمیشہ ایک راستہ ہوتا ہے۔ اہلیت کی پیمائش کے معاملے کے برعکس، اس وقت جب اینالاگ سوئچ بند ہوتا ہے، انڈکٹنس کی وجہ سے ایک الیکٹرو موٹیو قوت ہوتی ہے۔ اس طرح، پتہ لگانے کے سرکٹ کی تیز رفتار حصول کی رفتار کی خصوصیات کو استعمال کرتے ہوئے انڈکٹنس کا درست اندازہ لگایا جا سکتا ہے۔ لیکن یہ اہلیت کی پیمائش کی ضرورت کے خلاف ہے۔

اینالاگ سوئچ جٹر کا اثر و رسوخ

اصل پیمائش میں، یہ پایا جاتا ہے کہ اینالاگ سوئچ میں کھلی حالت سے بند حالت تک ایک مستحکم عمل ہوتا ہے، جو وولٹیج VA کے اتار چڑھاؤ کے طور پر ظاہر ہوتا ہے، جو پہلے چند پیمائش کے نتائج کو متضاد بناتا ہے۔ اس وجہ سے، کئی بار راستے کے نتائج کا فیصلہ کرنا اور پیمائش کے نتائج کے مطابق ہونے کا انتظار کرنا ضروری ہے۔ بعد میں تصدیق کریں۔

پیمائش کے نتائج کی تصدیق اور ریکارڈنگ

مندرجہ بالا مختلف حالات پر غور کرتے ہوئے، مختلف آزمائشی اشیاء کے مطابق ڈھالنے کے لیے، شکل 3 میں دکھایا گیا سافٹ ویئر پروگرام بلاک ڈایاگرام پیمائش کے نتائج کی تصدیق اور ریکارڈ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔