電路在線維修測(cè)試儀上的ASA(VI曲線)測(cè)試(上)
發(fā)布時(shí)間:2007/8/28 0:00:00 訪問(wèn)次數(shù):785
ASA(VI曲線)測(cè)試是最重要、最常用的電路在線維修測(cè)試技術(shù)之一。目前市場(chǎng)上的各種電路在線維修測(cè)試儀產(chǎn)品上都具有基于該技術(shù)的測(cè)試功能。由于各家對(duì)此項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用中的問(wèn)題了解的程度不同,或受技術(shù)水平高低所限,導(dǎo)致不同產(chǎn)品上此項(xiàng)測(cè)試功能差異頗大,最終是使用效果明顯不同。
本文從實(shí)際應(yīng)用角度,討論了影響ASA(VI曲線)測(cè)試的故障檢出率、測(cè)試可靠性、使用效率等方面的問(wèn)題,并且以匯能測(cè)試儀為例,介紹了一些如何解決的辦法。本文不僅對(duì)電路在線維修測(cè)試儀設(shè)計(jì),而且對(duì)更具體地評(píng)價(jià)、更好地使用此項(xiàng)測(cè)試功能有較大參考價(jià)值。
一、 ASA測(cè)試應(yīng)用特點(diǎn)
Analog Signature Analysis(模擬特征分析)是一種廣泛應(yīng)用于電子電路板的故障檢測(cè)技術(shù)。具有以下特點(diǎn):
1.不涉及電路原理,無(wú)需電路處于工作狀態(tài),所以可用于沒(méi)有圖紙資料,脫離設(shè)備(無(wú)需聯(lián)機(jī)檢測(cè))的電路板的故障檢測(cè);
2. 測(cè)試時(shí)不需給電路板加電,相對(duì)更安全;
3. 不涉及電路板上器件的功能,所以無(wú)論電路由什么類型的器件組成,包括數(shù)字的、模擬的、數(shù);旌系摹⒐δ芤阎、未知的(如專用、可編程)等等,均可測(cè)試;
4. 它是逐電路結(jié)點(diǎn)(器件管腳)進(jìn)行測(cè)試的,基本上不受電路板上元器件封裝的限制。
由于單個(gè)器件可以看成最簡(jiǎn)單的電路板電路,所以ASA技術(shù)也能夠用于檢測(cè)電子元器件的好壞。尤其是它不涉及器件功能,不受器件封裝限制,成為許多用戶檢測(cè)大規(guī)模、復(fù)雜或功能未知集成器件好壞的唯一手段。
ASA用于檢測(cè)分立元件功能好壞時(shí),還有方便、直觀等特點(diǎn)。
二、 ASA基本原理
就基本檢測(cè)原理而言,ASA測(cè)試可以看成萬(wàn)用表檢測(cè)法的自然延伸。
對(duì)于無(wú)電路原理圖紙、脫離了設(shè)備的電路板,最常用的萬(wàn)用表故障檢測(cè)法是這樣的:先測(cè)出好板上器件管腳(實(shí)際是電路結(jié)點(diǎn))的對(duì)地電阻;然后與故障板上相應(yīng)器件管腳的對(duì)地電阻進(jìn)行比較,根據(jù)差異大小來(lái)判斷該結(jié)點(diǎn)上有無(wú)故障。由結(jié)點(diǎn)到具體元器件需要人工確定。許多人都用這種辦法修好過(guò)復(fù)雜、昂貴的電路板。
這種辦法除了對(duì)使用者要求較高,效率低之外,影響其故障檢出率的主要原因是,萬(wàn)用表只能檢測(cè)在1.5V(萬(wàn)用表電池電壓)下的阻抗值,而半導(dǎo)體器件引腳的阻抗是隨測(cè)試電壓的變化而變化的——不同測(cè)試電壓下的阻抗未必相同。比如,某TTL器件管腳在2.5V有軟擊穿,產(chǎn)生較大漏流。這樣的故障就檢測(cè)不出來(lái)。
ASA測(cè)試是在一個(gè)電壓區(qū)間內(nèi)、而不只是一個(gè)電壓點(diǎn)下進(jìn)行測(cè)試比較?梢赃@樣理解ASA測(cè)試——設(shè)想你有幾十、或上百塊萬(wàn)用表,每塊表的電池電壓都不一樣——電壓范圍包括了被測(cè)器件的工作電壓。對(duì)每一個(gè)管腳,都用這些表全部測(cè)試、對(duì)照一遍,上面所說(shuō)的故障就會(huì)被檢測(cè)出來(lái)了。
除了故障檢出率相當(dāng)高之外,ASA測(cè)試在維修檢測(cè)中廣受歡迎的另兩個(gè)原因是:
1.測(cè)試效率很高。以匯能測(cè)試儀為例。對(duì)一個(gè)40腳器件,在每個(gè)引腳上測(cè)128個(gè)電壓點(diǎn),測(cè)試時(shí)間不到1秒;
2.從好板上提取的測(cè)試數(shù)據(jù)可存入計(jì)算機(jī)中(即建立板庫(kù)),作為以后進(jìn)行檢測(cè)的參照標(biāo)準(zhǔn),反復(fù)使用。
三、 基本ASA測(cè)試的實(shí)現(xiàn)方法
用測(cè)試儀產(chǎn)生一個(gè)變化的電壓信號(hào)加在被測(cè)試對(duì)象上,同時(shí)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(lái),得到一條(阻抗)曲線。使用者通過(guò)比較好、壞電路板相應(yīng)結(jié)點(diǎn)的曲線的形狀差異,進(jìn)行故障判斷。
理論和實(shí)踐都表明,使用以正弦規(guī)律變化的電壓信號(hào)(正弦波)的測(cè)試效果最好。所以無(wú)論進(jìn)口的、還是國(guó)產(chǎn)的此類測(cè)試儀,都用正弦波作為主要測(cè)試信號(hào)。
鑒于微機(jī)的普及,為了降低開發(fā)難度和產(chǎn)品成本,目前的此類測(cè)試儀產(chǎn)品多數(shù)都和微機(jī)配合使用。測(cè)試儀產(chǎn)生正弦波測(cè)試信號(hào);微機(jī)在專用測(cè)試軟件控制下,接受用戶指令、實(shí)現(xiàn)測(cè)試算法、按用戶的要求控制測(cè)試儀施加測(cè)試信號(hào)、顯示測(cè)試結(jié)果、存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)。
下面從實(shí)際使用要求出發(fā),對(duì)如何得到高效、實(shí)用的ASA測(cè)試功能,進(jìn)行一些討論。
四、 關(guān)于配接微機(jī)
從當(dāng)前微機(jī)技術(shù)以及發(fā)展來(lái)看,測(cè)試儀的軟硬件應(yīng)該:
1. 測(cè)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(duì)外部設(shè)備的管理機(jī)制作了很大改動(dòng)。在Win98上運(yùn)行的測(cè)試程序,不能自動(dòng)升級(jí)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(huì)完全退出使用,如果測(cè)試軟件不能支持主流的操作系統(tǒng)版本,比如Windows XP,將會(huì)給用戶以后使用帶來(lái)麻煩。
2. 測(cè)試儀最好支持USB口
早期的測(cè)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(lái)速度快、更安全(允許帶電插拔)的USB口得到了迅速普及,目前市場(chǎng)上帶并口的筆記本電腦已經(jīng)十分少見(jiàn),在臺(tái)式機(jī)上也許會(huì)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(cè)試儀不支持USB口,會(huì)影響用戶微機(jī)的換代更新。
五、 關(guān)于測(cè)試信號(hào)
對(duì)任何一種電子儀器,測(cè)試信號(hào)都是構(gòu)成整個(gè)測(cè)試功能的基礎(chǔ)。它的質(zhì)量,基本
ASA(VI曲線)測(cè)試是最重要、最常用的電路在線維修測(cè)試技術(shù)之一。目前市場(chǎng)上的各種電路在線維修測(cè)試儀產(chǎn)品上都具有基于該技術(shù)的測(cè)試功能。由于各家對(duì)此項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用中的問(wèn)題了解的程度不同,或受技術(shù)水平高低所限,導(dǎo)致不同產(chǎn)品上此項(xiàng)測(cè)試功能差異頗大,最終是使用效果明顯不同。
本文從實(shí)際應(yīng)用角度,討論了影響ASA(VI曲線)測(cè)試的故障檢出率、測(cè)試可靠性、使用效率等方面的問(wèn)題,并且以匯能測(cè)試儀為例,介紹了一些如何解決的辦法。本文不僅對(duì)電路在線維修測(cè)試儀設(shè)計(jì),而且對(duì)更具體地評(píng)價(jià)、更好地使用此項(xiàng)測(cè)試功能有較大參考價(jià)值。
一、 ASA測(cè)試應(yīng)用特點(diǎn)
Analog Signature Analysis(模擬特征分析)是一種廣泛應(yīng)用于電子電路板的故障檢測(cè)技術(shù)。具有以下特點(diǎn):
1.不涉及電路原理,無(wú)需電路處于工作狀態(tài),所以可用于沒(méi)有圖紙資料,脫離設(shè)備(無(wú)需聯(lián)機(jī)檢測(cè))的電路板的故障檢測(cè);
2. 測(cè)試時(shí)不需給電路板加電,相對(duì)更安全;
3. 不涉及電路板上器件的功能,所以無(wú)論電路由什么類型的器件組成,包括數(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(cè)試;
4. 它是逐電路結(jié)點(diǎn)(器件管腳)進(jìn)行測(cè)試的,基本上不受電路板上元器件封裝的限制。
由于單個(gè)器件可以看成最簡(jiǎn)單的電路板電路,所以ASA技術(shù)也能夠用于檢測(cè)電子元器件的好壞。尤其是它不涉及器件功能,不受器件封裝限制,成為許多用戶檢測(cè)大規(guī)模、復(fù)雜或功能未知集成器件好壞的唯一手段。
ASA用于檢測(cè)分立元件功能好壞時(shí),還有方便、直觀等特點(diǎn)。
二、 ASA基本原理
就基本檢測(cè)原理而言,ASA測(cè)試可以看成萬(wàn)用表檢測(cè)法的自然延伸。
對(duì)于無(wú)電路原理圖紙、脫離了設(shè)備的電路板,最常用的萬(wàn)用表故障檢測(cè)法是這樣的:先測(cè)出好板上器件管腳(實(shí)際是電路結(jié)點(diǎn))的對(duì)地電阻;然后與故障板上相應(yīng)器件管腳的對(duì)地電阻進(jìn)行比較,根據(jù)差異大小來(lái)判斷該結(jié)點(diǎn)上有無(wú)故障。由結(jié)點(diǎn)到具體元器件需要人工確定。許多人都用這種辦法修好過(guò)復(fù)雜、昂貴的電路板。
這種辦法除了對(duì)使用者要求較高,效率低之外,影響其故障檢出率的主要原因是,萬(wàn)用表只能檢測(cè)在1.5V(萬(wàn)用表電池電壓)下的阻抗值,而半導(dǎo)體器件引腳的阻抗是隨測(cè)試電壓的變化而變化的——不同測(cè)試電壓下的阻抗未必相同。比如,某TTL器件管腳在2.5V有軟擊穿,產(chǎn)生較大漏流。這樣的故障就檢測(cè)不出來(lái)。
ASA測(cè)試是在一個(gè)電壓區(qū)間內(nèi)、而不只是一個(gè)電壓點(diǎn)下進(jìn)行測(cè)試比較。可以這樣理解ASA測(cè)試——設(shè)想你有幾十、或上百塊萬(wàn)用表,每塊表的電池電壓都不一樣——電壓范圍包括了被測(cè)器件的工作電壓。對(duì)每一個(gè)管腳,都用這些表全部測(cè)試、對(duì)照一遍,上面所說(shuō)的故障就會(huì)被檢測(cè)出來(lái)了。
除了故障檢出率相當(dāng)高之外,ASA測(cè)試在維修檢測(cè)中廣受歡迎的另兩個(gè)原因是:
1.測(cè)試效率很高。以匯能測(cè)試儀為例。對(duì)一個(gè)40腳器件,在每個(gè)引腳上測(cè)128個(gè)電壓點(diǎn),測(cè)試時(shí)間不到1秒;
2.從好板上提取的測(cè)試數(shù)據(jù)可存入計(jì)算機(jī)中(即建立板庫(kù)),作為以后進(jìn)行檢測(cè)的參照標(biāo)準(zhǔn),反復(fù)使用。
三、 基本ASA測(cè)試的實(shí)現(xiàn)方法
用測(cè)試儀產(chǎn)生一個(gè)變化的電壓信號(hào)加在被測(cè)試對(duì)象上,同時(shí)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(lái),得到一條(阻抗)曲線。使用者通過(guò)比較好、壞電路板相應(yīng)結(jié)點(diǎn)的曲線的形狀差異,進(jìn)行故障判斷。
理論和實(shí)踐都表明,使用以正弦規(guī)律變化的電壓信號(hào)(正弦波)的測(cè)試效果最好。所以無(wú)論進(jìn)口的、還是國(guó)產(chǎn)的此類測(cè)試儀,都用正弦波作為主要測(cè)試信號(hào)。
鑒于微機(jī)的普及,為了降低開發(fā)難度和產(chǎn)品成本,目前的此類測(cè)試儀產(chǎn)品多數(shù)都和微機(jī)配合使用。測(cè)試儀產(chǎn)生正弦波測(cè)試信號(hào);微機(jī)在專用測(cè)試軟件控制下,接受用戶指令、實(shí)現(xiàn)測(cè)試算法、按用戶的要求控制測(cè)試儀施加測(cè)試信號(hào)、顯示測(cè)試結(jié)果、存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)。
下面從實(shí)際使用要求出發(fā),對(duì)如何得到高效、實(shí)用的ASA測(cè)試功能,進(jìn)行一些討論。
四、 關(guān)于配接微機(jī)
從當(dāng)前微機(jī)技術(shù)以及發(fā)展來(lái)看,測(cè)試儀的軟硬件應(yīng)該:
1. 測(cè)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(duì)外部設(shè)備的管理機(jī)制作了很大改動(dòng)。在Win98上運(yùn)行的測(cè)試程序,不能自動(dòng)升級(jí)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(huì)完全退出使用,如果測(cè)試軟件不能支持主流的操作系統(tǒng)版本,比如Windows XP,將會(huì)給用戶以后使用帶來(lái)麻煩。
2. 測(cè)試儀最好支持USB口
早期的測(cè)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(lái)速度快、更安全(允許帶電插拔)的USB口得到了迅速普及,目前市場(chǎng)上帶并口的筆記本電腦已經(jīng)十分少見(jiàn),在臺(tái)式機(jī)上也許會(huì)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(cè)試儀不支持USB口,會(huì)影響用戶微機(jī)的換代更新。
五、 關(guān)于測(cè)試信號(hào)
對(duì)任何一種電子儀器,測(cè)試信號(hào)都是構(gòu)成整個(gè)測(cè)試功能的基礎(chǔ)。它的質(zhì)量,基本
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