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ASA測(cè)試技術(shù)在電路維修測(cè)試儀上的應(yīng)用
2017-10-12
ASA（VI曲線）測(cè)試是電路在線維修測(cè)試儀上最重要的測(cè)試功能之一。本文簡(jiǎn)單的介紹了ASA測(cè)試的原理。主要圍繞著故障檢出率、測(cè)試可靠性、使用效率等方面，介紹了如何在電路維修測(cè)試儀上高水平地實(shí)現(xiàn)ASA測(cè)試技術(shù)。本文對(duì)評(píng)價(jià)在線維修測(cè)試儀產(chǎn)品、更好的掌握此項(xiàng)測(cè)試技術(shù)，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）是一種廣泛用于電子電路板的故障檢測(cè)技術(shù)。具有以下應(yīng)用特點(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． 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，數(shù)字的、模擬的、數(shù)模混合的、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)大規(guī)模、復(fù)雜或功能未知集成器件的好壞。事實(shí)上，由于條件所限， ASA是許多用戶檢測(cè)此類器件的唯一辦法。另外，ASA用于檢測(cè)
分立元件功能好壞時(shí)，也有方便、直觀等特點(diǎn)。
二、 ASA基本測(cè)試原理
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)圖紙電路板，最常用的故障檢測(cè)方法是這樣的：先用萬(wàn)用表測(cè)出好電路板上器件管腳（實(shí)際是電路結(jié)點(diǎn)）對(duì)地電阻；然后與故障電路板上相應(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。這種方法簡(jiǎn)單、易用且有效，許多人都用這種辦法修好過(guò)復(fù)雜、昂貴的電路板。
影響這種辦法的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）下的電阻，而半導(dǎo)體器件引腳的對(duì)地電阻隨電壓變化——不同電壓下的電阻未必相同。比如，某TTL器件管腳在2.5V有軟擊穿,產(chǎn)生較大漏流。這樣的故障就不能被檢測(cè)出來(lái)。
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，這樣，上面所說(shuō)的故障就會(huì)被檢測(cè)出來(lái)了。這就是ASA測(cè)試原理——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)行比較。
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)的阻抗曲線的形狀差異，達(dá)到故障檢測(cè)的目的。
理論表明，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。事實(shí)也是如此，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ASA測(cè)試的主要測(cè)試信號(hào)。
現(xiàn)在市場(chǎng)上的此類測(cè)試儀產(chǎn)品都和微機(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)。
下面從用戶的實(shí)際使用要求出發(fā)，對(duì)如何得到方便、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)
微機(jī)軟硬件的更新很快。從當(dāng)前微機(jī)技術(shù)以及發(fā)展來(lái)看，測(cè)試儀的軟硬件主要應(yīng)該解決以下兩個(gè)問(wèn)題：
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)，使得Win98上的測(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)更加先進(jìn)的USB口得到了迅速普及。USB口速度快、更安全（允許帶電插拔），會(huì)給用戶的使用帶來(lái)很大方便。另外，目前市場(chǎng)上帶并口的筆記本電腦已經(jīng)十分少見(jiàn)，并口在臺(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，基本決定著測(cè)試質(zhì)量。
關(guān)于主測(cè)試信號(hào)——正弦波：
1． 幅度（峰-峰值）
為了保證測(cè)試效果，同時(shí)又不至于損傷被測(cè)器件，正弦幅度應(yīng)大于被測(cè)器件引腳的實(shí)際工作電壓，小于極限電壓。由于不同元器件所需電壓值不同，這就要求測(cè)試儀輸出的正弦波幅度可調(diào)。
顯然，可調(diào)的范圍越寬、允許調(diào)整的步距越?。ǚ謾n越多）越好。目前市場(chǎng)上多數(shù)測(cè)試儀的設(shè)置為鹵4V、鹵8V、鹵18V、鹵28V等幾個(gè)擋，基本滿足大部分電子電路板
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