專利名稱：一種電路板原理圖測(cè)繪裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子測(cè)試裝置，具體地說(shuō)是一種電路板原理圖測(cè)繪裝置。
背景技術(shù)：
目前，電子設(shè)備廣泛應(yīng)用于許多行業(yè)和部門(mén)，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。電子設(shè)備一般由各種電路板組成，具有技術(shù)含量高、故障率高的特點(diǎn)，一旦發(fā)生故障，將對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生重大影響，必須及時(shí)進(jìn)行修理。但是由于許多設(shè)備尤其是進(jìn)口設(shè)備往往缺少原理圖紙，導(dǎo)致無(wú)法對(duì)設(shè)備進(jìn)行修復(fù)，設(shè)備無(wú)法運(yùn)行，造成很大的損失，因此獲取電路板原理圖用來(lái)指導(dǎo)修理工作十分迫切和必要。目前，獲取電路板原理圖主要有打磨法、觀察法、手工測(cè)試法及固定針床測(cè)試法。 打磨法是將電路板元器件拆下，然后對(duì)電路板進(jìn)行打磨，每打磨一層就進(jìn)行照相，直至打磨完所有的電路板層，根據(jù)每層的成像來(lái)繪制電路原理圖，這種方法需要完全損壞一套電路板，成本高昂，一般情況下難以實(shí)施；觀察法是肉眼觀察電路板上的走線，然后手工進(jìn)行繪制，這種方法往往適用于不太復(fù)雜的單面板及雙層板，對(duì)于現(xiàn)在越來(lái)越多的多層板無(wú)法適用；手工測(cè)試法是使用萬(wàn)用表的歐姆檔對(duì)被測(cè)電路板上所有元器件管腳之間的電阻進(jìn)行兩兩測(cè)試，如果兩個(gè)管腳之間電阻小于一個(gè)特定的值，可認(rèn)為兩點(diǎn)之間導(dǎo)通，否則為不導(dǎo)通， 這種方法對(duì)電路板沒(méi)有損傷，也適用于多層板，但是工作量大、錯(cuò)誤率高；固定針床測(cè)試法是使用針床對(duì)電路板進(jìn)行固定，然后利用光學(xué)成像手段繪制被測(cè)電路板上電子元器件管腳分布圖，然后再根據(jù)分布圖制作相應(yīng)的通道板，用于定位測(cè)試探針，最后在測(cè)試軟件的控制下，由測(cè)試主機(jī)發(fā)送測(cè)試指令進(jìn)行測(cè)試，這種測(cè)試方法測(cè)試速度快，準(zhǔn)確率高，但是該方法要求為每塊被測(cè)電子備件制作專門(mén)的通道板及測(cè)試軟件，系統(tǒng)龐大、成本高、制作周期長(zhǎng)、 通用性差，無(wú)法進(jìn)行大范圍的推廣應(yīng)用。CN200820227738. 1公開(kāi)了一種電路板原理圖測(cè)繪系統(tǒng)，該設(shè)計(jì)對(duì)所用的各類總線接口元器件及模擬開(kāi)關(guān)器件的體積尤其是高度有著苛刻的要求，系統(tǒng)抗干擾能力差，工作不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種測(cè)試速度快，準(zhǔn)確率高，通用性好，抗干擾能力強(qiáng)的電路板原理圖測(cè)繪裝置。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明所提供的電路板原理圖測(cè)繪裝置，其包括有數(shù)控主機(jī)、測(cè)試儀、柔性針床，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)在于測(cè)試儀與柔性針床通過(guò)電纜連接；測(cè)試儀由背板、通道板、電源模塊、機(jī)箱組成， 背板上設(shè)有插座，通道板通過(guò)該插座垂直插接于背板上；背板通過(guò)USB電纜與數(shù)控主機(jī)連接；通道板通過(guò)插座與柔性針床連接。在使用時(shí)，數(shù)控主機(jī)用來(lái)發(fā)送控制指令、接收采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，最終根據(jù)處理結(jié)果繪制被測(cè)電路板電路原理圖。柔性針床2用來(lái)固定、連接被測(cè)電路板16，通過(guò)扁平電纜9與測(cè)試儀1連接。測(cè)試儀1用來(lái)接收數(shù)控主機(jī)發(fā)送的控制指令，通過(guò)其內(nèi)部的通道切
3換將測(cè)試微電流加載到被測(cè)電路板16相應(yīng)的管腳，從而實(shí)現(xiàn)被測(cè)電路板16所有元器件管腳之間的兩兩測(cè)試，并將采集到的測(cè)試數(shù)據(jù)通過(guò)USB接口發(fā)送給數(shù)控主機(jī)。本發(fā)明所具有的有益效果是
1、在測(cè)試時(shí)無(wú)需對(duì)被測(cè)電路板進(jìn)行拆解，且適用于任何規(guī)格電路板原理圖的測(cè)試。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)、工作可靠、成本低、通用性好、測(cè)試速度快，準(zhǔn)確率高，可方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。2、本發(fā)明將測(cè)試儀和柔性針床設(shè)計(jì)成兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的機(jī)構(gòu)，再通過(guò)電纜連接，由此一方面可使測(cè)試儀中的各種電路板板有足夠的空間可安裝使用各種常用的濾波、整流、 隔離、保護(hù)器，從而保證了整個(gè)裝置可以穩(wěn)定運(yùn)行。另一方面柔性針床上不設(shè)置通道板，從而大大方便了被測(cè)電路板的安裝、調(diào)試，節(jié)省了測(cè)試時(shí)間。3、本發(fā)明使整個(gè)測(cè)試電路的設(shè)計(jì)更為科學(xué)合理，從而不僅大大縮小了測(cè)試裝置的體積，同時(shí)也提高了測(cè)試速度以及測(cè)試的準(zhǔn)確率。


圖1本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2本發(fā)明中壓條的縱向剖面圖。圖3本發(fā)明的背板電路結(jié)構(gòu)框圖。圖4本發(fā)明的通道板電路結(jié)構(gòu)框圖。圖5本發(fā)明的背板電路原理圖。圖6本發(fā)明的通道板電路原理圖。圖7為四線制測(cè)試電阻法原理圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明如圖1所示，包括有數(shù)控主機(jī)、測(cè)試儀1、柔性針床2。測(cè)試儀1與柔性針床 2通過(guò)電纜9連接；測(cè)試儀1由背板3、通道板4、電源模塊5、機(jī)箱6組成，背板3上設(shè)有插座8，通道板4通過(guò)該插座8垂直插接于背板3上；背板3通過(guò)USB電纜與數(shù)控主機(jī)連接； 通道板4通過(guò)插座7與柔性針床2連接。其中電源模塊5與背板3連接，向背板3提供工作電源及通過(guò)背板插座8向通道板4提供工作電源，并對(duì)輸出電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。背板3、通道板4、電源模塊5均置于一個(gè)機(jī)箱6。背板插座8可選用具有五個(gè)插孔的標(biāo)準(zhǔn)接插件。通道板插座7可選用具有兩排共64個(gè)插孔的標(biāo)準(zhǔn)接插件。為了進(jìn)一步增強(qiáng)本發(fā)明的工作穩(wěn)定性，所設(shè)計(jì)的背板3的電路(如圖3所示)，由 USB接口電路3a、背板I2C中繼電路北、恒流源電路3c、電壓比較電路3d、背板總線電路；^ 組成；USB接口電路3a接收數(shù)控主機(jī)發(fā)送的控制指令，經(jīng)解析后通過(guò)背板1 中繼電路北送至背板總線電路3e ；恒流源電路3c通過(guò)背板總線電路3e提供測(cè)試被測(cè)電路板16所需的微電流；電壓比較電路3d將恒流源電路3c輸出電壓與基準(zhǔn)電壓比較后將比較結(jié)果送往 USB接口電路3a，再傳輸給數(shù)控主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；
其更為具體的的是，數(shù)控主機(jī)的指令通過(guò)USB電纜發(fā)送給與其相連的背板3的USB接口電路3a，該接口電路對(duì)控制指令進(jìn)行解析轉(zhuǎn)換成1 總線數(shù)據(jù)格式并將其送至1 中繼電路北，該中繼電路突破了 1 協(xié)議中所規(guī)定的連接在一條總線上的從部件輸入電容之和不能大于400pF的局限，對(duì)連接在其上的部件數(shù)量沒(méi)有限制，為系統(tǒng)提供了良好的可擴(kuò)展性； 背板總線電路3e為包含五根相互平行導(dǎo)線的總線電路，其上均勻設(shè)置有數(shù)個(gè)背板插座8， I2C中繼電路北將解析后的控制指令通過(guò)背板插座8的兩根導(dǎo)線送出；恒流源電路3c與背板總線電路3e的另一根導(dǎo)線連接，用來(lái)產(chǎn)生測(cè)試用的微電流，出于安全考慮，該電流為 ImA,在快速測(cè)試的情況下，不會(huì)對(duì)被測(cè)電路板16造成損傷；電壓比較電路3d將恒流源電路 3c輸出電壓與基準(zhǔn)電壓比較后將比較結(jié)果送往USB接口電路3a，由數(shù)控主機(jī)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。其電路原理如圖5所示，由內(nèi)置USB接口及1 接口的單片機(jī)Ul及其外圍電路組成USB接口電路3a，由P82B96型I2C中繼器U2組成I2C中繼電路3b，由精密電壓基準(zhǔn)U5、 運(yùn)算放大器U6及精密電阻Rl組成恒流源電路3c，由電壓比較器U3與電壓基準(zhǔn)U4組成電壓比較電路3d ；Ul的D+、D-引腳與計(jì)算機(jī)的USB接口連接，SCL,SDA引腳分別與U2的Sx、 Sy引腳連接，U2的引腳Tx與Rx連接、Ty與Ry連接后分別與背板總線電路3e上的SCL、 SDA線相連；Rl —端與U5的輸出端引腳OUT相連，另一端與U6的異相輸入端相連構(gòu)成恒流源電路3c的輸出端，TO接成電壓跟隨器，即其同相輸入端與輸出端連接后與TO的地端引腳 GND相連，U6同相輸入端與U5輸出端之間即Rl兩端電壓就等于U5的基準(zhǔn)電壓，從而輸出恒定的電流，該電流值i=U5基準(zhǔn)電壓 ui/Rl，并通過(guò)電阻R2與背板總線電路!Be上的Iout 線連接；U4輸出端與U3的負(fù)極輸入端引腳IN-相連，為U3提供參考基準(zhǔn)電壓"財(cái)，U3的正極輸入端引腳IN+與恒流源電路3c的輸出端即U6的異相輸入端連接，U3輸出端引腳OUT 與Ul的I/O 口引腳PAO連接；背板總線電路!Be為五線制總線電路，包括I2C時(shí)鐘線SCL及數(shù)據(jù)線SDA、電源線VCC及GND、恒流源電流線lout，均與背板插座8相連接；設(shè)被測(cè)管腳之間的電阻為Rx，模擬開(kāi)關(guān)的內(nèi)阻為Ri，則從背板總線電路3e上恒流源電流線Iout至地線 GND之間的電阻為Rx+2Ri，那么U3正極輸入端引腳IN+上的電壓義=i (Rx+2Ri+R2)，如果 U1^uref, U3輸出端引腳OUT上輸出高電平，否則輸出低電平。在本發(fā)明中，設(shè)置被測(cè)的兩個(gè)管腳之間是否導(dǎo)通的參考門(mén)限電阻為10歐姆，則&e/=i(10+2Ri+R2)，其中i、Ri、R2均為已知，由此可計(jì)算出Uref的數(shù)值，從而可選擇合適的電壓基準(zhǔn)U4。本發(fā)明中的通道板4的電路(如圖4所示)，由通道板I2C中繼電路如、控制電路 4b、模擬開(kāi)關(guān)矩陣電路如)通道接口 4d組成；其中通道板I2C中繼電路如接收背板總線電路3e送來(lái)的控制指令，并將該指令發(fā)送給控制電路4b，控制電路4b進(jìn)行地址比較成功后對(duì)指令進(jìn)行解析，控制模擬開(kāi)關(guān)矩陣電路4c相應(yīng)開(kāi)關(guān)的開(kāi)合；模擬開(kāi)關(guān)矩陣電路如接收背板總線電路3e上送來(lái)的微電流，經(jīng)閉合的開(kāi)關(guān)將該微電流送至被測(cè)電路板16上與該開(kāi)關(guān)連接的元器件管腳，測(cè)試微電流經(jīng)過(guò)被測(cè)電路板16上的電路后，通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)矩陣電路如上另一閉合的開(kāi)關(guān)至地。通過(guò)測(cè)試恒流源電路3c的輸出電壓即可計(jì)算出被測(cè)電路兩端的電壓，根據(jù)恒流源電路3c輸出的電流大小，可以計(jì)算出被測(cè)電路兩端的電阻阻值，進(jìn)而可計(jì)算出被測(cè)電路板16上兩個(gè)電子元器件管腳之間的阻值。通道接口 4d上的每個(gè)通道即每個(gè)接線端子均分配有一個(gè)唯一的地址，測(cè)試儀通過(guò)該地址實(shí)現(xiàn)對(duì)連接在該通道上的被測(cè)電路板16上電子元器件管腳的標(biāo)識(shí)。本發(fā)明中的通道板4更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)是通道板I2C中繼電路如與背板總線電路 3e上的兩根I2C導(dǎo)線相連，用來(lái)與I2C中繼電路北配對(duì)使用以擴(kuò)展I2C總線的容量，并支持熱插拔，通道板I2C中繼電路如將接收到的控制指令傳遞給控制電路4b ；由于所有通道板4均連接于同一個(gè)總線電路上，所以所有的通道板4均會(huì)接收到控制指令，因此控制電路 4b內(nèi)部用計(jì)算機(jī)軟件程序?yàn)槊恳粋€(gè)通道板4設(shè)置了一個(gè)唯一的地址，采用軟件設(shè)置地址的方式相對(duì)于硬件方式具有設(shè)置靈活、不受接口器件地址引腳數(shù)量限制的優(yōu)點(diǎn)，每個(gè)通道板4 上的控制電路4b都首先將控制指令中的目標(biāo)地址信息與內(nèi)置的地址數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果兩個(gè)地址相同，控制電路4b繼續(xù)執(zhí)行下一步動(dòng)作，對(duì)控制指令進(jìn)行解析并將其輸出以對(duì)模擬開(kāi)關(guān)矩陣電路4c進(jìn)行控制，否則不動(dòng)作；模擬開(kāi)關(guān)矩陣電路如的控制引腳與控制電路 4b連接，在控制電路4b的控制下實(shí)現(xiàn)相應(yīng)通道的打開(kāi)與閉合，模擬開(kāi)關(guān)矩陣電路4c的各個(gè)開(kāi)關(guān)端子均與通道板插座7上的每個(gè)接線端子相連，模擬開(kāi)關(guān)矩陣電路如的輸入端接收恒流源電路3c送來(lái)的微電流，經(jīng)一個(gè)閉合的開(kāi)關(guān)送至被測(cè)元器件管腳上，該電流流經(jīng)被測(cè)電路板16上相應(yīng)的電路后至另一被測(cè)管腳，再經(jīng)過(guò)與該管腳相連的另一閉合的開(kāi)關(guān)至背板總線電路:3e上的地線，該地線與恒流源的地端連接，由此恒流源與被測(cè)電路之間就形成了一個(gè)閉合通路，此時(shí)恒流源電路3c的輸出電壓就是被測(cè)電路兩端的電壓，根據(jù)恒流源電路 3c輸出的電流大小，可以計(jì)算出被測(cè)電路兩端的電阻阻值，進(jìn)而可計(jì)算出被測(cè)電路板16上兩個(gè)電子元器件管腳之間的阻值。本發(fā)明中的通道板的電路原理，如圖6所示，由P82B96型I2C中繼器U7組成通道板I2C中繼電路如，由復(fù)雜可編程邏輯器件U8及有源晶振Xl組成控制電路4b，由模擬開(kāi)關(guān)器件ADG732構(gòu)成模擬開(kāi)關(guān)矩陣電路；U7的引腳Tx與Rx相連、Ty與Ry相連后分別與背板總線電路3e的SCL,SDA線連接，U7的Sx,Sy引腳分別與U8的兩個(gè)I/O引腳相連；U8的這兩個(gè)I/O引腳模擬成1 接口與U7進(jìn)行通信，Xl輸出端與U3的時(shí)鐘引腳GCLK相連為其提供時(shí)鐘信號(hào)。本發(fā)明中的電壓比較電路3d提供了一個(gè)基準(zhǔn)電壓，相當(dāng)于提供了一個(gè)導(dǎo)通與斷開(kāi)的參考阻值，電壓比較電路3d將被測(cè)電路兩端電壓與基準(zhǔn)電壓比較的過(guò)程，實(shí)際上也就是將計(jì)算出的兩個(gè)電子元器件管腳之間阻值與參考阻值比較的過(guò)程，如果測(cè)試阻值大于參考阻值，可認(rèn)為兩個(gè)管腳之間為斷開(kāi)，否則為導(dǎo)通，即在電路板上兩個(gè)管腳之間直接用導(dǎo)線連接。本發(fā)明中的柔性針床2包括橫梁12、壓條14和彈性測(cè)試針15 ；橫梁12上分布有等間距的一排螺孔13，壓條14通過(guò)緊固件固定在橫梁12上相應(yīng)位置；壓條14 (如圖2所示)上設(shè)有同軸、上部分為實(shí)心金屬體、下部為中空結(jié)構(gòu)的接線端子17 ；彈性測(cè)試針15上端置于壓條14上的接線端子17內(nèi)，下端與被測(cè)電路板16上電子元器件的管腳連接。柔性針床2更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)是，柔性針床由矩形邊框10、支腿11、橫梁12、壓條14和彈性測(cè)試針15組成，為上下對(duì)稱的框架式結(jié)構(gòu)；矩形邊框10固定在其四角的四個(gè)支腿11 的中部，在矩形邊框10的上下兩面均設(shè)置有兩根相互平行的橫梁12，橫梁12上設(shè)置有等間距的螺孔13，壓條14兩端的兩個(gè)通孔18之間的間距與同一面的兩根橫梁12上兩排螺孔 13之間的距離相等；將被測(cè)電路板16固定在矩形邊框10垂直方向的中部，將壓條14置于被測(cè)電子元器件管腳上方，使用螺釘將壓條14固定在兩根橫梁12上，則矩形邊框10上下兩面的壓條14與被測(cè)電路板16的間距相等；使用扁平電纜9連接測(cè)試儀1和柔性針床2， 扁平電纜9 一端為與通道板插座7同規(guī)格的具有64個(gè)插針的接插件，可插在通道板插座7 內(nèi)，每根插針均與扁平電纜9的一根導(dǎo)線連接，扁平電纜9另一端與壓條14連接，每根導(dǎo)線均與壓條14上的接線端子17的頂部焊接，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)試儀1每個(gè)通道與壓條14上每個(gè)接線端子17的連接；將彈性測(cè)試針15頂部插入壓條14上接線端子17的下部，底部的探針扎在被測(cè)元器件的管腳上，由于接線端子17有一定的深度，彈性測(cè)試針15在有一定傾斜角度的情況下也能保持與被測(cè)元器件管腳的可靠連接；使用一根壓條14和與其連接的彈性測(cè)試針15，可覆蓋壓條14下方的一排被測(cè)元器件管腳，通過(guò)設(shè)置足夠多的壓條14及彈性測(cè)試針15，即可覆蓋被測(cè)電路板16上下兩面所有元器件的全部管腳，從而實(shí)現(xiàn)被測(cè)電路板16 所有管腳與測(cè)試儀1通道之間的連接。扁平電纜9將測(cè)試儀1與柔性針床2連接，其一端使用標(biāo)準(zhǔn)接插件插于通道板插座7上，另一端與壓條14連接，扁平電纜9中每根導(dǎo)線兩端均分別與壓條14上相應(yīng)的每個(gè)接線端子17和標(biāo)準(zhǔn)接插件上的插針焊接。壓條14如圖2所示，壓條上接線端子17分為同軸的上下兩部分，下部分為中空結(jié)構(gòu)，上部分為實(shí)心金屬體，與下部分內(nèi)壁的導(dǎo)電金屬材料連接，上部分頂部與扁平電纜9中的一根導(dǎo)線焊接，彈性測(cè)試針15頂部置于其下部分的內(nèi)部，保證彈性測(cè)試針15在傾斜一定角度的情況下仍能與被測(cè)電路板16可靠連接；每根壓條14可覆蓋其下一排元器件管腳，通過(guò)在柔性針床2的上下兩面設(shè)置足夠多的壓條14，則可覆蓋被測(cè)電路板16上所有電子元器件管腳，從而實(shí)現(xiàn)所有管腳與測(cè)試儀1相應(yīng)通道的連接；由于與測(cè)試儀通道相連的每個(gè)管腳都分配有一個(gè)唯一的地址，全部管腳與測(cè)試儀連接后，測(cè)試儀即可實(shí)現(xiàn)對(duì)任意兩個(gè)管腳之間的測(cè)試。本發(fā)明所述模擬開(kāi)關(guān)矩陣電路如由模擬開(kāi)關(guān)器件ADG732構(gòu)成，具體如圖6所示， ADG732-U ADG732-2, ADG732-3, ADG732-4器件的使能引腳H、片選引腳 分別與U3
的八個(gè)I/O引腳相連，讀寫(xiě)引腳元I均與U3的同一 I/O引腳連接，開(kāi)關(guān)選擇引腳Α(ΓΑ4按
相同的序號(hào)連接后分別與U3的五個(gè)I/O引腳連接，實(shí)現(xiàn)了控制電路4b對(duì)每個(gè)模擬開(kāi)關(guān)器件的使能、片選、讀寫(xiě)、開(kāi)關(guān)選擇等控制功能，ADG732-1與ADG732-3的公共端引腳D與背板總線電路:3e上的Iout線連接，ADG732-2與ADG732-4的公共端引腳D與背板總線電路；^ 上的GND線連接，ADG732-1與ADG732-2的開(kāi)關(guān)端引腳S1 S32按相同的順序分別連接在一起構(gòu)成輸出通道Kll32，ADG732-3與ADG732-4的開(kāi)關(guān)端引腳S1 S32按相同的順序分別連接在一起構(gòu)成輸出通道K33164，每個(gè)通道均分別與通道板插座7組成的通道接口 4d上的各個(gè)端子相連。在常規(guī)的四線制測(cè)電阻的方法中，(如圖7所示)Rx為兩個(gè)被測(cè)管腳之間的電阻， Rx 一端與模擬開(kāi)關(guān)Kl連接，另一端與模擬開(kāi)關(guān)K2連接，恒流源A正極與Kl連接，負(fù)極與 K2連接，輸出電流為i，則電流流經(jīng)Kl、Rx, K2形成一個(gè)閉合通路，此時(shí)恒流源A兩端電壓為U0,就等于Kl、Rx、K2兩端電壓，模擬開(kāi)關(guān)K1、K2的內(nèi)阻為氏，則Kl、Rx、K2兩端的阻值為 2氏+妝= /7，則可計(jì)算出Rx= uji~2\ ；但是普通的模擬開(kāi)關(guān)器件內(nèi)阻往往較大，一般為幾百歐姆，且隨溫度變化漂移較大，這樣計(jì)算出的Rx結(jié)果有很大偏差，與實(shí)際不符，所以在四線制測(cè)試電阻的方法中又在Rx的一端設(shè)置了開(kāi)關(guān)K3，另一端設(shè)置了 K4，由于K3、K4上沒(méi)有電流流過(guò)，所以這兩個(gè)開(kāi)關(guān)上沒(méi)有壓降，因此兩個(gè)開(kāi)關(guān)之間的電壓《’就等于Rx兩端的電壓值，因此Rx="’/i，此時(shí)模擬開(kāi)關(guān)器件的內(nèi)阻便不再對(duì)Rx的計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生影響，從而得到準(zhǔn)確的結(jié)果；但是這種方法將模擬開(kāi)關(guān)器件的數(shù)量增加了一倍，系統(tǒng)規(guī)模大大擴(kuò)大，成本成倍
7提高。因此發(fā)明選用了模擬開(kāi)關(guān)器件ADG732來(lái)構(gòu)成模擬開(kāi)關(guān)矩陣電路如，該器件內(nèi)阻只有幾歐姆且隨溫度漂移很小，對(duì)Rx計(jì)算結(jié)果的影響在可以接受的范圍之內(nèi)，對(duì)最終測(cè)試結(jié)果沒(méi)有影響，因此可將K3、K4舍去，則Rx值為Κχ= / -2^。模擬開(kāi)關(guān)矩陣電路如具體的電路連接如下(參照?qǐng)D6所示):ADG732-l、ADG732-2、 ADG732-3、ADG732-4器件的使能引腳H、片選引腳 分別與U3的八個(gè)I/O引腳相連，
讀寫(xiě)引腳WI均與U3的同一 I/O引腳連接，開(kāi)關(guān)選擇引腳Α(ΓΑ4按相同的序號(hào)連接后分別
與U3的五個(gè)I/O引腳連接，實(shí)現(xiàn)了控制電路4b對(duì)每個(gè)模擬開(kāi)關(guān)器件的使能、片選、讀寫(xiě)、開(kāi)關(guān)選擇等控制功能，ADG732-1與ADG732-3的公共端引腳D與背板總線電路；^上的Iout線連接，ADG732-2與ADG732-4的公共端引腳D與背板總線電路；^上的GND線連接，ADG732-1 與ADG732-2的開(kāi)關(guān)端引腳Sl S32按相同的順序分別連接在一起構(gòu)成輸出通道Kll32， ADG732-3與ADG732-4的開(kāi)關(guān)端引腳S1 S32按相同的順序分別連接在一起構(gòu)成輸出通道 K33164，每個(gè)通道均分別與通道板插座7組成的通道接口 4d上的各個(gè)端子相連。綜合以上分析結(jié)果，背板1上電壓比較器U3正極輸入端引腳IN+上的電壓 Uj=I (Rx+2Ri+R2) :i (w0/i+R2) = uj視2， 和R2為已知，所以通過(guò)測(cè)試恒流源兩端電壓U0, 再經(jīng)過(guò)計(jì)算后與電壓基準(zhǔn)U4的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較即可判斷兩個(gè)被測(cè)管腳之間是否導(dǎo)通。U3的輸出端引腳OUT通過(guò)單片機(jī)Ul的PAO引腳將比較結(jié)果發(fā)送給U1，再由Ul通過(guò) USB接口發(fā)送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，進(jìn)而繪制電路原理圖。
權(quán)利要求
1.一種電路板原理圖測(cè)繪裝置，其包括有數(shù)控主機(jī)、測(cè)試儀(1)、柔性針床(2)，其特征在于測(cè)試儀(1)與柔性針床(2)通過(guò)電纜(9)連接；測(cè)試儀(1)由背板(3)、通道板(4)、電源模塊(5)、機(jī)箱(6)組成，背板(3)上設(shè)有插座(8)，通道板(4)通過(guò)該插座(8)垂直插接于背板(3)上；背板(3)通過(guò)USB電纜與數(shù)控主機(jī)連接；通道板(4)通過(guò)插座(7)與柔性針床 (2)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板原理圖測(cè)繪裝置，其特征在于所述的背板(3)由USB 接口電路(3a)、背板I2C中繼電路(3b)、恒流源電路(3c)、電壓比較電路(3d)、背板總線電路(3e)組成；USB接口電路(3a)接收數(shù)控主機(jī)發(fā)送的控制指令，經(jīng)解析后通過(guò)背板I2C中繼電路(3b )送至背板總線電路(3e )；恒流源電路(3c )通過(guò)背板總線電路(3e )提供測(cè)試所需的微電流；電壓比較電路(3d)將恒流源電路(3c)輸出電壓與基準(zhǔn)電壓比較后將比較結(jié)果送往USB接口電路(3a)，再傳輸給數(shù)控主機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路板原理圖測(cè)繪裝置，其特征在于所說(shuō)的通道板(4) 由通道板12C中繼電路(乜)、控制電路(4b )、模擬開(kāi)關(guān)矩陣電路(如)、通道接口( 4d)組成； 其中通道板I2C中繼電路(4a)接收背板總線電路(3e)送來(lái)的控制指令，并將該指令發(fā)送給控制電路(4b)，控制電路(4b)進(jìn)行地址比較成功后對(duì)指令進(jìn)行解析，控制模擬開(kāi)關(guān)矩陣電路(4c)相應(yīng)開(kāi)關(guān)的開(kāi)合；模擬開(kāi)關(guān)矩陣電路(4c)接收背板總線電路(3e)上送來(lái)的微電流， 經(jīng)閉合的開(kāi)關(guān)將該微電流送至被測(cè)電路板(16)上與該開(kāi)關(guān)連接的元器件管腳，測(cè)試微電流經(jīng)過(guò)被測(cè)電路板(16)上的電路后，通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)矩陣電路(4c)上另一閉合的開(kāi)關(guān)至地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路板原理圖測(cè)繪裝置，其特征在于所述的恒流源電路 (3c)由精密電壓基準(zhǔn)TO、運(yùn)算放大器U6及精密電阻Rl構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路板原理圖測(cè)繪裝置，其特征在于所述的柔性針床2 包括橫梁12、壓條14和彈性測(cè)試針15 ；橫梁12上分布有等間距的一排螺孔13，壓條14通過(guò)緊固件固定在橫梁12上相應(yīng)位置；壓條14上設(shè)有同軸、上部分為實(shí)心金屬體、下部為中空結(jié)構(gòu)的接線端子17 ；彈性測(cè)試針15上端置于壓條14上的接線端子17內(nèi)，下端與被測(cè)電路板16上的電子元器件的管腳連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路板原理圖測(cè)繪裝置，其特征在于所述模擬開(kāi)關(guān)矩陣電路 4c由四個(gè)ADG732模擬開(kāi)關(guān)器件構(gòu)成，其中ADG732-1、ADG732-2、ADG732-3、ADG732-4器件的使能引腳？??？、片選引腳分別與電壓比較器U3的八個(gè)I/O引腳相連，讀寫(xiě)引腳^均與U3的同一 I/O引腳連接，開(kāi)關(guān)選擇引腳Α(ΓΑ4按相同的序號(hào)連接后分別與U3的五個(gè) I/O引腳連接，ADG732-1與ADG732-3的公共端引腳D與背板總線電路；^上的Iout線連接，ADG732-2與ADG732-4的公共端引腳D與背板總線電路!Be上的GND線連接，ADG732-1 與ADG732-2的開(kāi)關(guān)端引腳Sl S32按相同的順序分別連接在一起構(gòu)成輸出通道Kll32， ADG732-3與ADG732-4的開(kāi)關(guān)端引腳S1 S32按相同的順序分別連接在一起構(gòu)成輸出通道 K33164，每個(gè)通道均分別與通道板插座7組成的通道接口 4d上的各個(gè)端子相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路板原理圖測(cè)繪裝置，其特征在于所說(shuō)的控制電路4b內(nèi)部用計(jì)算機(jī)軟件程序?yàn)槊恳粋€(gè)通道板4設(shè)置了一個(gè)唯一的地址。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電路板原理圖測(cè)繪裝置。它包括有數(shù)控主機(jī)、測(cè)試儀、柔性針床，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)在于測(cè)試儀與柔性針床通過(guò)電纜連接；測(cè)試儀由背板、通道板、電源模塊、機(jī)箱組成，背板上設(shè)有插座，通道板通過(guò)該插座垂直插接于背板上；背板通過(guò)USB電纜與數(shù)控主機(jī)連接；通道板通過(guò)插座與柔性針床連接。本發(fā)明具有測(cè)試速度快，準(zhǔn)確率高，通用性好，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R31/28GK102393504SQ20101029836
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者劉耀周, 宋祥君, 張永鵬, 方興橋, 王振生, 趙昉 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍總裝備部軍械技術(shù)研究所