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韩熔
概要 许多电子产品基于电子电路板。在小批量、多品种的产品生产中，电路板的故障检测历来令人头痛。使用大型、专用测试设备成本太高，采用小型、通用仪器测试难度太大。汇能测试仪或许能为解决这种问题提供一个低成本的、通用的、能够覆盖大部分故障的方案。 本文主要介绍使用治具连接测试仪和电路板的生产检测。本文假定读者已经熟悉了汇能测试仪在维修方面的应用。 本文不讨论如何针对具体电路板选择测试点和制作治具。 一、基本测试方法 同一批生产出来的装载了电子元器件的电子电路板，在没有任何故障的情况下，各板之间相应的电路结点，应该具有相同的电特征，或者说，把同一个电信号加到不同板的相应电路结点，能够得到基本相同的响应，反之，如果好、坏板某相应结点的响应差别很大，说明故障可能就在这个结点上。测试信号使用正弦交变电压，响应使用随电压变化的电流，就是所谓的ASA测试法。 事实上，这种测试方法也应用于生产型ICT测试设备。 ASA测试法的优点是无论什么电路板，测试过程都一样。无需了解被测试对象的工作原理，掌握简单，实施容易；缺点是不能保证百分之百的修复率，并且检修过的电路板还要上机再试。 二、生产检测的特点 相对于现场维修测试，生产检测有以下特点： a. 被测试对象的一致性更好，可以有较多的、好的测试样板；而现场维修通常只能有一、两块好板，或经常没有好板。 b. 生产测试的使用者多是操作工人，所以使用过程要程式化，测试结论要尽量明确，尽量减少对使用者的技术、经验的要求；而现场维修者通常是技术人员、工程师，更多是由人来分析测试结果，判断故障。 c. 适用于生产要求的测试结果提示，生产统计报表等等。 三、生产检测的三个步骤 1．硬件连接 测试仪的测试通道与电路板上的被测点的连接方式，会影响使用过程。通常有两种方式： a. 制作专门的治具，把电路板上的各测试点与测试仪的测试通道分别、全部连接好。在测试过程中不再改变。这种办法测试速度快，一般数十秒钟就能测完一块板。适用于中、小规模生产检测。缺点是一种电路板就要制作一种治具。这也是本文下面要介绍的方法。 b. 使用测试夹、测试探棒、测试钩等工具，逐器件、逐管脚进行测试。这种方法效率低，适用于极小规模生产检测。优点是无治具要求。 2．建立测试标准 获取标准测试数据，确定判断故障的依据——测试数据和标准数据的允许误差范围。这一步最为关键。标准数据和允差越客观，越有代表性，测试效果越好。 3．用于生产检测 在完成检测的同时，要注意搜集测试数据，为以后的统计分析提供原始数据。 四、如何建立测试标准文件 1.如何得到最佳标准曲线 标准曲线的好坏与测试参数设置相关。例如，用万用表测电阻要选择档位。用200K档测1K电阻的效果，效果没有用2K好。ASA测试也有类似问题。除了电压幅度可根据器件工作电压一次选定之外，影响ASA测试效果的参数有两个：频率和输出阻抗。另外还要排除可能出现的异常曲线。下面说明主要处理过程： 设某电路板有40个测试点，把它看成一个具有40个管脚的器件，比如代号为U1。选择一块好的被测试电路板作为样板，放在治具上，与测试仪连接好。 1）如何得到最佳输出阻抗 建立“学习文件1”，输入1个40脚的器件；在输入测试参数时选用【自动选择高灵敏度曲线】,软件会在学习曲线的时候，自动为每根曲线寻找最佳输出阻抗。 2）排除异常曲线 a. 开路曲线 如果学习的曲线中有开路曲线，很有可能是治具连接有问题，必须仔细检查，确保无误。 b．不稳定曲线 在修改输入参数窗口中，选用【自动识别不稳定曲线】，重新学习曲线，如果有不稳定曲线，需逐条进行处理。具体的处理方法请参见使用说明。 3）如何得到最佳频率 目前的软件还不能支持自动寻找最佳频率。可以有两种办法： a. 遍历所有频率 鉴于汇能测试仪测试速度快，可以选择在多个频率下进行测试。例如我们希望在48、390、1000Hz（1Hz和5Hz测试速度太慢，一般不在这种情况下使用）下测试，可以为“学习文件1”输入三个40脚的器件：U-48Hz、U-390Hz、U-1KHz。为每个器件输入的测试参数除了频率不同外，其它参数完全一致。然后对三个器件同样做1）和2）中的处理即可。 b. 人工调整 上述办法的缺点是增加了生产时的测试时间——一个器件变成了三个器件，但建库过程相对简单。实际上，频率参数只影响容性和感性结点的曲线，而一般电路板上这种结点所占比例很小，很不划算，可以仍然保持只用一个器件，由人工来调整容性或感性结点的测试频率。过程大致是这样的： 在一个较适中的频率上，比如390Hz，完成1）和2）中的操作；在完成学习的曲线界面上，找到并选中所关心结点（管脚）的曲线；单击工具栏中的 4）平均曲线 至此，我们仅仅取得了一块样板（好板）的曲线，存放在“文件1”中。如果就用“文件1”作为日后测试的标准，显然不够好。这里可以充分利用生产检测有多个样板（好板）来获取更好的标准数据。具体做法如下： 用学习文件的“另存为”功能，准备从多少块好的样板上取样，就另存为多少个学习文件，将一个样板学入一个文件中。注意，这时不允许修改任何文件中的器件测试参数。但在学习每一块板时，须确保没有连接、接触问题。 把所有样板文件中的测试数据求平均后，生成一个新的文件。新文件中的每一个测试点的数据，是所有样板文件的相应数据的平均值。用平均文件作为标准文件，显然更好。求平均文件的操作见3.。 2. 如何求取允差 所谓允差，就是允许测试曲线和标准曲线的误差大小。两者在这个允差范围内，系统提示“PASS”；超过这个范围，提示“NoGo”。 获取允差的复杂性在于，每个测试点的电特性不同，测试时允许的误差大小也会不同，所以，每个测试点应该有各自的允差。对于每个测试点，设置多大的允差最为合适？人为选择显然十分困难，这里可以再次利用有多块测试样板。思想如下： 在上节中，为了得到平均曲线文件，测试了多块样板，得到了多个学习文件。由于这些样板都是好板，所以，它们的每个测试数据都不超差，但是和平均曲线相比，都有一定的偏离。对于每一个测试点，找出所有文件中该点和平均文件中相应点的差，将其中最大的，作为测试时的允差值。 3.求取标准数据和允差的操作 在前面分析的基础上，汇能测试仪专门设置了“求取标准学习文件”功能。通过单击功能按钮 至此，完成了测试标准和允差的建立。注意，这个建立过程仅仅是一系列的操作，只要编制好操作流程，无需技术人员介入，普通操作工人即可胜任。 4.用于生产检测 通过汇能测试仪的“用户数据文件转出、转入”功能，把“A板测试标准文件”发到生产测试现场的计算机中，就可以对A板进行检测。 简单说来，测试人员只要打开汇能测试软件，在治具上放好被测试的电路板，鼠标点击测试功能按钮，测试仪在数秒或数十秒内就能自动完成测试，并且给出相当详尽的的测试报告。 1）批量测试 当标准文件中有多个器件的时候（例如用遍历的办法调整测试频率），为了提高工作效率，汇能测试仪专门设置了“一键测试文件中所有器件（批量测试）”的功能。单击调用该功能的按钮 2）如何保留每一块板的原始测试数据 汇能测试仪允许在一个测试标准文件下面建立多个比较文件。只要使用者建立了比较文件，被测试板的所有测试数据就会自动存放在比较文件中。最好每测试一块板，建立一个比较文件，有了它，以后任何时候，都可以复现对某块板的测试现场。 3）自动生成Excel测试报表 测试了许多块同样的电路板，需要做些总结，看看有什么规律性的东西，这里的EXCEL文件就十分有用。 汇能测试仪的ASA测试为每个学习文件都关联了一个EXCEL文件，保留与该学习文件关联的所有测试结果中的主要信息。示例如下：
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按钮，打开单曲线测试界面，换不同频率进行测试，包含面积最大的曲线所对应的频率就是最佳的。
调用，在弹出的窗口中，指定好要参加平均的文件——比如前面学习了若干块样板的“学习文件1”、“学习文件2”等等；再指定一个存放结果的文件，比如取名为“A板测试标准文件”，汇能测试软件会自动把这些文件中的数据求平均后，放入结果文件中；接着搜索各文件中的每个测试点数据与标准测试数据的误差，从中找到最大误差，作为标准允差，写入“A板测试标准文件”中。
，测试仪自动从第一个器件开始，测完所有的器件。
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