Пример построения измерительного блока АСКД для внутрисхемного диагностирования
В качестве иллюстрации принципов построения диагностической системы рассмотрим выпускаемый АО “НИИ Конт- рольприбор” (г. Пенза) тестер внутрисхемного контроля электрорадиоизделий АМЦ 15204 (рисунок 7.38). Его основные технические характеристики приведены в таблице 7.2.
Тестер предназначен для измерения параметров R, L, С элементов, контроля диодов, стабилитронов, биполярных и полевых транзисторов, операционных усилителей без выпаивания их из платы и без нарушения внутрисхемных соединений, а также для измерения напряжения постоянного тока. Он может применяться как автономно для контроля отдельных радиоэлементов, установленных на платах, так и в составе АСКД для диагностирования печатных узлов в целом. В последнем случае совместно с тестером должна использоваться внешняя управляющая ЭВМ и контактрон.
Рисунок 7.38 — Внешний вид тестера внутрисхемного контроля
Основные технические характеристики тестера
Таблица 7.2
|
№ |
Параметр |
Значение |
|
1 |
Диапазон измерения: |
|
|
1.1 |
- сопротивления резисторов, Ом |
10-107 |
|
1.2 |
- емкости конденсаторов, Ф |
1()-1(,_Н)-4 |
|
1.3 |
- индуктивности, Гн |
1()-2-1 |
|
1.4 |
- постоянного напряжения, В |
0-20 |
|
1.5 |
— напряжения стабилизации стабилитронов, В |
0,5-15 |
|
2 |
Предел допускаемой основной относительной погрешности измерения: |
|
|
2.1 |
- R, L, С параметров отдельных элементов, % |
5 |
|
2.2 |
- постоянного напряжения, % |
3 |
|
3 |
Модуль сопротивления шунтирующих цепей: |
|
|
3.1 |
- не менее, Ом |
50 |
|
3.2 |
- не менее, % от измеряемого сопротивления |
5 |
|
4 |
Предел допускаемой дополнительной относительной погрешности от влияния шунтирующих цепей, % |
5 |
|
5 |
Достоверность контроля диодов |
0,95 |
|
6 |
Достоверность контроля транзисторов |
0,95 |
|
7 |
Достоверность контроля операционных усилителей |
0,9 |
|
8 |
Напряжение питания ~50 Гц, В |
220+22 |
В тестере оригинально решена задача унификации измерительных преобразователей для диагностирования широкой номенклатуры параметров. Прибор имеет общую аналоговую шину (рисунок 7.39). Необходимая измерительная конфигурация, реализующая рассмотренные выше методы диагностирования, образуется из минимально необходимого состава узлов с помощью коммутационной матрицы, управляемой микропроцессором. Для уменьшения влияния сопротивления ключей, обеспечивающих соединение отдельных элементов с общей аналоговой шиной, все подключения реализуются по двухпроводной схеме с использованием повторителей напряжения на операционных усилителях, включенных так же, как ОУ2 и ОУ3 в схеме на рисунке 7.7.
В состав прибора входят: коммутационная матрица, состоящая из восьми аналоговых шин для подключения объекта диагностирования и узлов тестера, образующих измерительную схему; два программируемых источника напряжения постоянного тока С71 и U2, соединенных последовательно с программируемыми калиброванными резисторами К01 и К02; программируемый генератор ~U синусоидальных и импульсных сигналов, выполненный на базе цифро-аналогового преобразователя ЦАП; усилитель измерительный; аналого-цифровой преобразователь АЦП; центральный процессор ЦП; память, состоящая из ОЗУ и ПЗУ; панель управления; индикатор и интерфейс для подключения внешней управляющей ЭВМ.
Необходимый режим работы может задаваться на панели управления, с помощью типового меню, или от внешней ЭВМ. В соответствии с программой, хранящейся в ПЗУ, происходит коммутация узлов в необходимую измерительную конфигурацию и формирование тестовых воздействий. Восемь аналоговых шин позволяют организовать двухпроводное подключение к четырем точкам проверяемой платы.
Для контроля параметров R, L, С элементов применена активная ИС (см. рисунок 7.7). Предел измерения (номинал резистора К01 на рис. 7.39) выбирается автоматически или задается программно. Мгновенные значения выходного напряжения из-
Рисунок 7.39 — Структурная схема тестера внутрисхемного контроля мерительной схемы преобразуются с помощью АЦП в десятиразрядный двоичный код и вводятся в процессор, где выполняется расчет значений параметров и их допусковая оценка.
Контроль диодов и стабилитронов производится стандартными методами, используя для исключения влияния шунтирующих цепей метод эквипотенциального разделения цепей. Контроль транзисторов можно проводить по токам переходов на основе схемы рисунка 7.9. и по коэффициенту усиления тока на основе схемы рисунка 7.23. Контроль интегральных операционных усилителей можно проводить в соответствии с алгоритмом рисунка 7.32 и по коэффициенту усиления в соответствии со схемой рисунка 7.34.
На индикаторы прибора выводятся значение измеряемой величины, ее размерность и режим измерения; результат проверки “Годен — Брак”; номера шин, к которым подключен объект контроля на данной операции; состояние прибора по результатам самоконтроля.
Контрольные вопросы
- 1. От чего зависит возможность измерения параметров элементов МЭЦ?
- 2. На чем основан метод эквипотенциального разделения ветвей МЭЦ?
- 3. Что используют для уменьшения влияния контактного сопротивления зондов при контроле МЭЦ?
- 4. Какие критерии используются для внутрисхемного диагностирования транзисторов?
- 5. Как проверяются на платах цифровые интегральные схемы?
- 6. Какие методы используются для диагностирования на платах операционных усилителей?
