本發(fā)明涉及一種電阻網(wǎng)絡(luò)自動測試方法,屬于電路測試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,特別是數(shù)字技術(shù)及各種超大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用,混合集成電路的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,功能越來越完善。雖然電路系統(tǒng)的性能得到提高,但是對測試和維修保障也產(chǎn)生了測試流程復(fù)雜、測試時(shí)間長、人力成本高、維修保障困難、維修費(fèi)用高等一系列問題,這些問題嚴(yán)重影響了電路的完好性和壽命周期。傳統(tǒng)的電路測試系統(tǒng),存在速度低,可靠性、可維護(hù)性、可持續(xù)開發(fā)性、可視性差等問題,尋求一種簡單、方便、快捷的電路板測試方法變得尤為重要,所以借助labview圖形化編程語言的虛擬儀器技術(shù)實(shí)現(xiàn)電路測試成為一種迫切的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種簡易電阻網(wǎng)絡(luò)自動測試方法,簡化了測試過程,減少了測試工作量,提高了可靠性。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種簡易電阻網(wǎng)絡(luò)自動測試方法,其特征是,
將數(shù)字萬用表的紅表筆與黑表筆短接到被測電路所需測試的不同通道電阻的兩端;
計(jì)算機(jī)通過數(shù)據(jù)采集卡輸出的高低電平控制繼電器開關(guān)的導(dǎo)通與閉合,由繼電器開關(guān)的導(dǎo)通與閉合實(shí)現(xiàn)數(shù)字萬用表的紅表筆與黑表筆的選擇切換;
計(jì)算機(jī)通過儀器控制卡對數(shù)字萬用表進(jìn)行控制,控制數(shù)字萬用表讀取被測電路電阻測量值,并通過數(shù)字萬用表的gpib接口將所測量的結(jié)果回傳給計(jì)算機(jī),由計(jì)算機(jī)上的labview測試軟件將采集到的電阻值與參數(shù)范圍進(jìn)行對比,如果在設(shè)定的差值范圍之內(nèi)判斷為該通道電阻合格,反之判斷為不合格。
對所有通道電阻的測量完成后,根據(jù)電阻測試中的測試項(xiàng)目選擇相應(yīng)的測試模板,根據(jù)測試模板和被測電路生產(chǎn)批號、序號生成測試報(bào)告。
繼電器開關(guān)由恒流源提供電源。
數(shù)據(jù)采集卡與繼電器開關(guān)之間連接有驅(qū)動電路。
所述驅(qū)動電路為驅(qū)動芯片uln2803a。
數(shù)據(jù)采集卡采用多功能數(shù)字采集卡pci-6503。
儀器控制卡為pci-gpib轉(zhuǎn)換卡。
本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:
(1)本發(fā)明是基于labview的電阻網(wǎng)絡(luò)自動測試方法,測試人員只需配置被測產(chǎn)品的參數(shù)范圍,點(diǎn)擊測試按鍵即可在短時(shí)間內(nèi)完成電阻網(wǎng)絡(luò)測試流程。大大減少了測試人員的工作量,提高了工作效率和可靠性,簡化了測試過程,同時(shí)實(shí)現(xiàn)電阻網(wǎng)絡(luò)測試數(shù)據(jù)的采集、處理和存儲,為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析提供依據(jù),為產(chǎn)品的量產(chǎn)提供了保障。
(2)本發(fā)明專利電阻網(wǎng)絡(luò)自動測試系統(tǒng),采用通用硬件采集單元,不需要外加單片機(jī)單元、鍵盤單元等,不需要人工干預(yù),提高了系統(tǒng)的可靠性。
附圖說明
圖1測試臺原理框圖;
圖2繼電器開關(guān)電路;
圖3電阻測試流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
自動測試系統(tǒng)硬件由恒流源電源、數(shù)字萬用表、繼電器開關(guān)、數(shù)據(jù)采集卡、儀器控制卡、計(jì)算機(jī)等部分組成,其測試系統(tǒng)原理框圖見圖1。計(jì)算機(jī)通過數(shù)據(jù)采集卡控制繼電器開關(guān)的開通閉合,從而實(shí)現(xiàn)萬用表的紅、黑表筆的選擇切換;計(jì)算機(jī)通過儀器控制卡對數(shù)字萬用表進(jìn)行控制,讀取被測電路電阻測量值。測量的電阻阻值回傳顯示在計(jì)算機(jī)上,自動記錄數(shù)據(jù),同時(shí)生成測試報(bào)表。
自動測試系統(tǒng),需要自動選擇測量電阻網(wǎng)絡(luò),在設(shè)計(jì)中采用控制開關(guān)來進(jìn)行選擇電阻??刂崎_關(guān)可以由兩種組成方式:一種是由模擬開關(guān)組成,另一種是由繼電器組成。模擬開關(guān)組成優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)省大量器件,節(jié)省版圖面積,但是測試系統(tǒng)測量的含有較小電阻,考慮到模擬開關(guān)導(dǎo)通電阻較大,影響小電阻的測量精度,所以選用繼電器組成開關(guān)。同時(shí)繼電器開關(guān)具有較低的成本、測量動態(tài)范圍寬、通用性較好等優(yōu)點(diǎn),在中小型的自動測試系統(tǒng)開關(guān)設(shè)計(jì)中,繼電器開關(guān)是最佳選擇。
按照繼電器的工作原理,常用繼電器可以分為固態(tài)繼電器、電磁繼電器、溫度繼電器等。考慮到測試的要求和成本,選用了電磁繼電器,其工作原理是,線圈兩端存在壓差,線圈中就會產(chǎn)生電流,電流流過線圈產(chǎn)生電磁感應(yīng),銜鐵將在吸力的作用下吸向鐵芯,觸點(diǎn)閉合。反之壓差消失,則銜鐵將在彈簧的拉力作用下回到原位置,觸點(diǎn)斷開。
繼電器吸合動作的時(shí)候,需要較大電流,由于數(shù)據(jù)采集卡數(shù)字io口輸出ttl電平驅(qū)動能力較差,不能夠直接通過數(shù)字io口輸出高低電平來直接控制繼電器的開合。所以在輸出控制信號到達(dá)繼電器之前需要添加驅(qū)動電路。選用通用驅(qū)動芯片uln2803a。它的主要應(yīng)用領(lǐng)域有繼電器驅(qū)動、照明燈驅(qū)動、電磁閥驅(qū)動、伺服電機(jī)及管步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動等。uln2803a是高耐壓大電流的達(dá)林頓陣列,每片由7個(gè)達(dá)林頓管組成,每一個(gè)達(dá)林頓管都串聯(lián)一個(gè)2.7k的基極電阻,在5v的工作電壓下它能與ttl和coms電路直接相連,其輸出結(jié)構(gòu)為集電極開路。當(dāng)輸出端接繼電器作為負(fù)載時(shí),若輸入為低電平時(shí),輸出端則為高電平。反之,若輸入為高電平,輸出端則為低電平,此時(shí)電流是由電源通過繼電器負(fù)載灌入達(dá)林頓管的,灌電流最高可達(dá)500ma。本實(shí)施例中,電磁繼電器選擇omron公司的g6v-2繼電器,5v供電,繼電器開關(guān)電路圖見圖2。
根據(jù)自動測試系統(tǒng)控制多路繼電器的需要,本實(shí)施例中選擇美國ni公司的多功能數(shù)字采集卡pci-6503。pci-6503擁有24位可編程外圍接口可以獲得24路數(shù)字輸入輸出口,電壓范圍5vttl,開機(jī)狀態(tài)為輸入高阻態(tài),最大輸出電流4ma,最大傳輸速率為50kb/s,靜態(tài)連續(xù)傳輸速率在1kb/s到10kb/s。
儀器控制卡即pci-gpib轉(zhuǎn)換卡,其通訊協(xié)議為ieee488.1,傳輸速率達(dá)到1.5mb/s。只要是擁有g(shù)pib接口的儀器都可以與儀器控制卡進(jìn)行連接。gpib接口是目前最常用、最成熟的智能儀器的接口,是自動監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)很重要的組成部分,用于將系統(tǒng)的所有智能儀器設(shè)備連接成一個(gè)有機(jī)整體。
本實(shí)施例中,選擇keithley2000型六位半數(shù)字多用表來進(jìn)行電阻值測量,根據(jù)電阻值范圍,使用兩線式電阻測量方式。吉時(shí)利公司提供了萬用表使用labview環(huán)境下的設(shè)備驅(qū)動,這樣編程就很方便快捷,需要注意的是每個(gè)gpib設(shè)備都有個(gè)唯一的地址,gpib地址由兩個(gè)部分組成,一部分是主地址,另一部分是副地址,在寫法上為“主地址+副地址”。例如gpib0::1::,主地址為0,表示板卡的地址,副地址為1,表示被控設(shè)備的地址,當(dāng)有多塊gpib板卡的時(shí)候,需要指出主地址,否則可以省略。keithley2000的gpib接口默認(rèn)地址是16,地址可以在儀器前面板查看和修改。
電阻網(wǎng)絡(luò)測試流程圖如圖3所示。首先初始化測試儀器即配置萬用表keithley2000和采集卡pci-6503。本次設(shè)計(jì)將萬用表配置成兩線式電阻測量模式,pci-6503采集卡配置成數(shù)字輸出模式。配置完成后,計(jì)算機(jī)軟件通過采集卡數(shù)字量輸出的高低電平進(jìn)行繼電器導(dǎo)通與閉合,將萬用表的紅黑表筆短接到被測電路所需測試的不同通道電阻的兩端,萬用表讀取電阻值,接著通過萬用表的gpib接口將所測量的結(jié)果回傳給計(jì)算機(jī),然后labview測試軟件將采集到的電阻值與參數(shù)范圍對比,如果在范圍之內(nèi)判斷為合格,反之判斷為不合格。依次循環(huán),完成對所有通道電阻的測量,測量完成后,軟件根據(jù)電阻測試中的測試項(xiàng)目選擇相應(yīng)的測試模板,根據(jù)測試模板和電路生產(chǎn)批號、序號生成word格式的測試報(bào)告,保存測試數(shù)據(jù),供給測試人員的查閱、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等工作。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和變形,這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。