ASA測試技術(shù)在電路維修測試儀上的應(yīng)用
一、 ASA測試應(yīng)用特點(diǎn)
Analog Signature Analysis(模擬特征分析)是一種廣泛用于電子電路板的故障檢測技術(shù)。具有以下應(yīng)用特點(diǎn):
1.不涉及電路原理,無需電路處于工作狀態(tài),所以可用于沒有圖紙資料,脫離設(shè)備(無需聯(lián)機(jī)檢測)的電路板的故障檢測;
2. 不需給電路板加電,相對更安全;
3. 不涉及電路板上器件的功能,所以無論電路由什么類型的器件組成,數(shù)字的、模擬的、數(shù)?;旌系?、功能已知的、未知的(如專用、可編程)等等,均可測試;
4. 它是逐電路結(jié)點(diǎn)(器件管腳)進(jìn)行測試的,基本上不受電路板上元器件封裝的限制。
由于單個器件可以看成最簡單的電路板電路,所以ASA技術(shù)也能夠用于檢測大規(guī)模、復(fù)雜或功能未知集成器件的好壞。事實(shí)上,由于條件所限, ASA是許多用戶檢測此類器件的唯一辦法。另外,ASA用于檢測分立元件功能好壞時,也有方便、直觀等特點(diǎn)。
二、 ASA基本測試原理
就基本檢測原理而言,ASA測試可以看成萬用表檢測法的自然延伸。
對于無圖紙電路板,最常用的故障檢測方法是這樣的:先用萬用表測出好電路板上器件管腳(實(shí)際是電路結(jié)點(diǎn))對地電阻;然后與故障電路板上相應(yīng)器件管腳的對地電阻進(jìn)行比較,根據(jù)差異大小來判斷該結(jié)點(diǎn)上有無故障。由結(jié)點(diǎn)到具體元器件需要人工確定。這種方法簡單、易用且有效,許多人都用這種辦法修好過復(fù)雜、昂貴的電路板。
影響這種辦法的故障檢出率的主要原因是,萬用表只能檢測在1.5V(萬用表電池電壓)下的電阻,而半導(dǎo)體器件引腳的對地電阻隨電壓變化——不同電壓下的電阻未必相同。比如,某TTL器件管腳在2.5V有軟擊穿,產(chǎn)生較大漏流。這樣的故障就不能被檢測出來。
設(shè)想你有幾十、或上百塊萬用表,每塊表的電池電壓都不一樣——電壓范圍包括了器件的工作電壓。對每一個管腳,都用這些表全部測試、對照一遍,這樣,上面所說的故障就會被檢測出來了。這就是ASA測試原理——在一個電壓區(qū)間內(nèi)、而不只是一個電壓點(diǎn)下進(jìn)行比較。
三、 基本ASA測試的實(shí)現(xiàn)方法
用測試儀產(chǎn)生一個變化的電壓信號加在被測試對象上,同時記錄不同電壓下的電流。把隨電壓變化的電流在電壓-電流座標(biāo)系上表示出來,得到一條阻抗曲線。使用者通過比較好、壞電路板相應(yīng)結(jié)點(diǎn)的阻抗曲線的形狀差異,達(dá)到故障檢測的目的。
理論表明,使用以正弦規(guī)律變化的電壓信號(正弦波)的測試效果最好。事實(shí)也是如此,無論進(jìn)口的、還是國產(chǎn)的此類測試儀,都用正弦波作為ASA測試的主要測試信號。
現(xiàn)在市場上的此類測試儀產(chǎn)品都和微機(jī)配合使用。測試儀產(chǎn)生正弦波測試信號;微機(jī)在專用測試軟件控制下,接受用戶指令、實(shí)現(xiàn)測試算法、按用戶的要求控制測試儀施加測試信號、顯示測試結(jié)果、存儲測試數(shù)據(jù)。
下面從用戶的實(shí)際使用要求出發(fā),對如何得到方便、高效、實(shí)用的ASA測試功能,進(jìn)行一些討論。
四、 關(guān)于配接微機(jī)
微機(jī)軟硬件的更新很快。從當(dāng)前微機(jī)技術(shù)以及發(fā)展來看,測試儀的軟硬件主要應(yīng)該解決以下兩個問題:
1. 測試軟件應(yīng)支持主流操作系統(tǒng)版本
自Win98后,Windows操作系統(tǒng)對外部設(shè)備的管理機(jī)制作了很大改動,使得Win98上的測試程序,不能自動升級到其后的系統(tǒng)版本上運(yùn)行。鑒于Win98及以下的操作系統(tǒng)很快會完全退出使用,如果測試軟件不能支持主流的操作系統(tǒng)版本,比如Windows XP,將會給用戶以后使用帶來麻煩。
2. 測試儀最好支持USB口
早期的測試儀采用在計(jì)算機(jī)內(nèi)插卡的方式實(shí)現(xiàn)和計(jì)算機(jī)的配接。由于這種方式缺點(diǎn)較多,又轉(zhuǎn)用并口(打印口)配接。但近年來更加先進(jìn)的USB口得到了迅速普及。USB口速度快、更安全(允許帶電插拔),會給用戶的使用帶來很大方便。另外,目前市場上帶并口的筆記本電腦已經(jīng)十分少見,并口在臺式機(jī)上也許會很快消失——常用計(jì)算機(jī)外設(shè),如打印機(jī)、掃描儀、數(shù)碼產(chǎn)品都是USB口了。如果測試儀不支持USB口,會影響用戶微機(jī)的換代更新。
五、 關(guān)于測試信號
對任何一種電子儀器,測試信號都是構(gòu)成整個測試功能的基礎(chǔ)。它的質(zhì)量,基本決定著測試質(zhì)量。
關(guān)于主測試信號——正弦波:
1. 幅度(峰-峰值)
為了保證測試效果,同時又不至于損傷被測器件,正弦幅度應(yīng)大于被測器件引腳的實(shí)際工作電壓,小于極限電壓。由于不同元器件所需電壓值不同,這就要求測試儀輸出的正弦波幅度可調(diào)。
顯然,可調(diào)的范圍越寬、允許調(diào)整的步距越?。ǚ謾n越多)越好。目前市場上多數(shù)測試儀的設(shè)置為
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