SCYC55830 ASA(VI曲线)测试是最重要、最常用的电路在线维修测试技术之一。目前市场上的各种电路在线维修测试仪产品上都具有基于该技术的测试功能。由于各家对此项技术在应用中的问题了解的程度不同,或受技术水平高低所限,导致不同产品上此项测试功能差异颇大,最终是使用效果明显不同。
SCYC55830 本文从实际应用角度,讨论了影响ASA(VI曲线)测试的故障检出率、测试可靠性、使用效率等方面的问题,并且以汇能测试仪为例,介绍了一些如何解决的办法。本文不仅对电路在线维修测试仪设计,而且对更具体地评价、更好地使用此项测试功能有较大参考价值。
一、 ASA测试应用特点
Analog Signature Analysis(模拟特征分析)是一种广泛应用于电子电路板的故障检测技术。具有以下特点:
1.不涉及电路原理,无需电路处于工作状态,所以可用于没有图纸资料,脱离设备(无需联机检测)的电路板的故障检测;
2. 测试时不需给电路板加电,相对更安全;
3. 不涉及电路板上器件的功能,所以无论电路由什么类型的器件组成,包括数字的、模拟的、数模混合的、功能已知的、未知的(如专用、可编程)等等,均可测试;
4. 它是逐电路结点(器件管脚)进行测试的,基本上不受电路板上元器件封装的限制。
SCYC55830 由于单个器件可以看成最简单的电路板电路,所以ASA技术也能够用于检测电子元器件的好坏。尤其是它不涉及器件功能,不受器件封装限制,成为许多用户检测大规模、复杂或功能未知集成器件好坏的唯一手段。
ASA用于检测分立元件功能好坏时,还有方便、直观等特点。
二、 ASA基本原理
就基本检测原理而言,ASA测试可以看成万用表检测法的自然延伸。
SCYC55830 对于无电路原理图纸、脱离了设备的电路板,最常用的万用表故障检测法是这样的:先测出好板上器件管脚(实际是电路结点)的对地电阻;然后与故障板上相应器件管脚的对地电阻进行比较,根据差异大小来判断该结点上有无故障。由结点到具体元器件需要人工确定。许多人都用这种办法修好过复杂、昂贵的电路板。
这种办法除了对使用者要求较高,效率低之外,影响其故障检出率的主要原因是,万用表只能检测在1.5V(万用表电池电压)下的阻抗值,而半导体器件引脚的阻抗是随测试电压的变化而变化的——不同测试电压下的阻抗未必相同。比如,某TTL器件管脚在2.5V有软击穿,产生较大漏流。这样的故障就检测不出来。
ASA测试是在一个电压区间内、而不只是一个电压点下进行测试比较。可以这样理解ASA测试——设想你有几十、或上百块万用表,每块表的电池电压都不一样——电压范围包括了被测器件的工作电压。对每一个管脚,都用这些表全部测试、对照一遍,上面所说的故障就会被检测出来了。
除了故障检出率相当高之外,ASA测试在维修检测中广受欢迎的另两个原因是:
1.测试效率很高。以汇能测试仪为例。对一个40脚器件,在每个引脚上测128个电压点,测试时间不到1秒;
2.从好板上提取的测试数据可存入计算机中(即建立板库),作为以后进行检测的参照标准,反复使用。
1.测试结果索引方式
当一次处理成百上千条曲线的时候,能否实现快速检索就会严重影响使用效率。使用中主要有以下三种检索要求:
a.迅速找到有问题的曲线,比如:开路、不稳定、超差曲线;
b.迅速找到某个端口的曲线;
c.迅速找到某个曲线所属的端口。
汇能测试仪对此作了精心设计,采取了以下措施:
a.SCYC55830 将全部曲线分页。如果是单端口测试,所有曲线安排成一页;如果是多端口测试,与第一脚组成的端口的曲线为第一页,与第二脚组成的端口曲线为第二页等等。支持用户向上、向下翻页;
b.设置了总提示和页提示。如果所有页的曲线中有一根异常曲线,总提示就会给出有错的提示信息;如果错误在当前页,则会同时给出当前页有异常曲线的提示,这样,用户利用上、下翻页功能,能够很快找到有错误的页;
c.在每一页当中,在学习曲线时,会自动将异常曲线排列在前面,当然,也可以选择按管脚顺序排列曲线;在进行曲线比较时,则会自动将误差较大的比较结果排在前面,也就是支持按误差递减的排列顺序,当然也可以选择按误差递增的顺序、管脚顺序排列曲线;
d.当页数很多、每页中的曲线很多,远远超过显示器一屏的显示范围时,想要快速找到某个端口的曲线也会很费时间。比如,对一个40脚的器件做完多端口测试,要想看一下20脚和5脚组成的端口曲线,要经过多次操作,为此,汇能测试仪上专门设置了曲线的文本索引方式,只要在选择栏里用鼠标点一下20,第20页立即成为当前页,再点一下5,无需人工滚动屏幕,该端口的曲线就会自动滚动到合适位置显示出来,十分便捷。
2.三种曲线坐标
SCYC55830 多数情况下,人们喜欢在电压-电流坐标上观察ASA曲线,但对有的测试结果,换一种坐标可能更容易理解,更容易把问题的本质暴露出来。这就好比几何中又有直角坐标系、又有极坐标系一样。汇能测试仪支持三种坐标:电压-电流坐标、时间-电压坐标和电压-电阻坐标。请参阅产品说明中给出的测试实例,会对此理解的更具体一些。
3.单曲线处理
当索引到所需曲线后,用鼠标双击曲线,测试仪将仅仅重测这条曲线,其它曲线不受影响。正像前面所提到的,还允许重新设置该曲线的测试参数后再测。有的测试仪不支持单曲线处理,或者不能够给不同的曲线设置不同的测试参数,或者当需要重测某条曲线时,必须把所有曲线全部重测一遍。使用效率低。
九、 其它辅助措施
1.曲线显示形式
汇能测试仪以点的方式——按实际测试数据显示曲线;也支持按线的方式——将测试点用线连接起来显示曲线。点的方式真实,线的方式醒目,用户可以按自己的要求随时切换;
2.单曲线/页显示
一屏显示一页所有的曲线。若曲线较多,需要用鼠标拖动滑动条滚屏;如果要将某条曲线放大,可以通过鼠标单击该曲线将它变为当前曲线,然后切换到单曲线显示,整个屏幕只显示一条曲线。
3.显示/隐藏坐标参数
当选择显示坐标参数时,测试每条曲线的正弦波的幅值和短路电流将显示在显示该曲线的坐标轴上。
4. 直接/间接比较测试
所谓的间接测试,是指先提取好的电路或器件的ASA曲线,存入计算机,然后再测试同样但有故障的电路板或器件,把两次测到的曲线同时显示出来,供判断故障。可以是测完好的立即测坏的;也可以是以后的任何时候。一般把第一步叫做建库。这是推荐使用的方法。
直接比较测试是指同时测试好坏两个电路板或器件,同时显示。有人叫做双板对比。
5.动态/静态测试
所谓动态测试是指反复测试一条曲线,直至人工停止为止。有人称之为自动巡检(似乎和巡检的原本含义不同)。
所谓静态测试是指仅测试指定次数。取最后一次测试结果。
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