本发明涉及一种电阻网络自动测试方法,属于电路测试技术领域。
背景技术:
随着科学技术的快速发展,特别是数字技术及各种超大规模集成电路的广泛应用,混合集成电路的结构越来越复杂,功能越来越完善。虽然电路系统的性能得到提高,但是对测试和维修保障也产生了测试流程复杂、测试时间长、人力成本高、维修保障困难、维修费用高等一系列问题,这些问题严重影响了电路的完好性和寿命周期。传统的电路测试系统,存在速度低,可靠性、可维护性、可持续开发性、可视性差等问题,寻求一种简单、方便、快捷的电路板测试方法变得尤为重要,所以借助labview图形化编程语言的虚拟仪器技术实现电路测试成为一种迫切的要求。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供一种简易电阻网络自动测试方法,简化了测试过程,减少了测试工作量,提高了可靠性。
为解决上述技术问题,本发明提供一种简易电阻网络自动测试方法,其特征是,
将数字万用表的红表笔与黑表笔短接到被测电路所需测试的不同通道电阻的两端;
计算机通过数据采集卡输出的高低电平控制继电器开关的导通与闭合,由继电器开关的导通与闭合实现数字万用表的红表笔与黑表笔的选择切换;
计算机通过仪器控制卡对数字万用表进行控制,控制数字万用表读取被测电路电阻测量值,并通过数字万用表的gpib接口将所测量的结果回传给计算机,由计算机上的labview测试软件将采集到的电阻值与参数范围进行对比,如果在设定的差值范围之内判断为该通道电阻合格,反之判断为不合格。
对所有通道电阻的测量完成后,根据电阻测试中的测试项目选择相应的测试模板,根据测试模板和被测电路生产批号、序号生成测试报告。
继电器开关由恒流源提供电源。
数据采集卡与继电器开关之间连接有驱动电路。
所述驱动电路为驱动芯片uln2803a。
数据采集卡采用多功能数字采集卡pci-6503。
仪器控制卡为pci-gpib转换卡。
本发明所达到的有益效果:
(1)本发明是基于labview的电阻网络自动测试方法,测试人员只需配置被测产品的参数范围,点击测试按键即可在短时间内完成电阻网络测试流程。大大减少了测试人员的工作量,提高了工作效率和可靠性,简化了测试过程,同时实现电阻网络测试数据的采集、处理和存储,为后续的数据分析提供依据,为产品的量产提供了保障。
(2)本发明专利电阻网络自动测试系统,采用通用硬件采集单元,不需要外加单片机单元、键盘单元等,不需要人工干预,提高了系统的可靠性。
附图说明
图1测试台原理框图;
图2继电器开关电路;
图3电阻测试流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
自动测试系统硬件由恒流源电源、数字万用表、继电器开关、数据采集卡、仪器控制卡、计算机等部分组成,其测试系统原理框图见图1。计算机通过数据采集卡控制继电器开关的开通闭合,从而实现万用表的红、黑表笔的选择切换;计算机通过仪器控制卡对数字万用表进行控制,读取被测电路电阻测量值。测量的电阻阻值回传显示在计算机上,自动记录数据,同时生成测试报表。
自动测试系统,需要自动选择测量电阻网络,在设计中采用控制开关来进行选择电阻。控制开关可以由两种组成方式:一种是由模拟开关组成,另一种是由继电器组成。模拟开关组成优点是可以节省大量器件,节省版图面积,但是测试系统测量的含有较小电阻,考虑到模拟开关导通电阻较大,影响小电阻的测量精度,所以选用继电器组成开关。同时继电器开关具有较低的成本、测量动态范围宽、通用性较好等优点,在中小型的自动测试系统开关设计中,继电器开关是最佳选择。
按照继电器的工作原理,常用继电器可以分为固态继电器、电磁继电器、温度继电器等。考虑到测试的要求和成本,选用了电磁继电器,其工作原理是,线圈两端存在压差,线圈中就会产生电流,电流流过线圈产生电磁感应,衔铁将在吸力的作用下吸向铁芯,触点闭合。反之压差消失,则衔铁将在弹簧的拉力作用下回到原位置,触点断开。
继电器吸合动作的时候,需要较大电流,由于数据采集卡数字io口输出ttl电平驱动能力较差,不能够直接通过数字io口输出高低电平来直接控制继电器的开合。所以在输出控制信号到达继电器之前需要添加驱动电路。选用通用驱动芯片uln2803a。它的主要应用领域有继电器驱动、照明灯驱动、电磁阀驱动、伺服电机及管步进电机驱动等。uln2803a是高耐压大电流的达林顿阵列,每片由7个达林顿管组成,每一个达林顿管都串联一个2.7k的基极电阻,在5v的工作电压下它能与ttl和coms电路直接相连,其输出结构为集电极开路。当输出端接继电器作为负载时,若输入为低电平时,输出端则为高电平。反之,若输入为高电平,输出端则为低电平,此时电流是由电源通过继电器负载灌入达林顿管的,灌电流最高可达500ma。本实施例中,电磁继电器选择omron公司的g6v-2继电器,5v供电,继电器开关电路图见图2。
根据自动测试系统控制多路继电器的需要,本实施例中选择美国ni公司的多功能数字采集卡pci-6503。pci-6503拥有24位可编程外围接口可以获得24路数字输入输出口,电压范围5vttl,开机状态为输入高阻态,最大输出电流4ma,最大传输速率为50kb/s,静态连续传输速率在1kb/s到10kb/s。
仪器控制卡即pci-gpib转换卡,其通讯协议为ieee488.1,传输速率达到1.5mb/s。只要是拥有gpib接口的仪器都可以与仪器控制卡进行连接。gpib接口是目前最常用、最成熟的智能仪器的接口,是自动监控系统的一个很重要的组成部分,用于将系统的所有智能仪器设备连接成一个有机整体。
本实施例中,选择keithley2000型六位半数字多用表来进行电阻值测量,根据电阻值范围,使用两线式电阻测量方式。吉时利公司提供了万用表使用labview环境下的设备驱动,这样编程就很方便快捷,需要注意的是每个gpib设备都有个唯一的地址,gpib地址由两个部分组成,一部分是主地址,另一部分是副地址,在写法上为“主地址+副地址”。例如gpib0::1::,主地址为0,表示板卡的地址,副地址为1,表示被控设备的地址,当有多块gpib板卡的时候,需要指出主地址,否则可以省略。keithley2000的gpib接口默认地址是16,地址可以在仪器前面板查看和修改。
电阻网络测试流程图如图3所示。首先初始化测试仪器即配置万用表keithley2000和采集卡pci-6503。本次设计将万用表配置成两线式电阻测量模式,pci-6503采集卡配置成数字输出模式。配置完成后,计算机软件通过采集卡数字量输出的高低电平进行继电器导通与闭合,将万用表的红黑表笔短接到被测电路所需测试的不同通道电阻的两端,万用表读取电阻值,接着通过万用表的gpib接口将所测量的结果回传给计算机,然后labview测试软件将采集到的电阻值与参数范围对比,如果在范围之内判断为合格,反之判断为不合格。依次循环,完成对所有通道电阻的测量,测量完成后,软件根据电阻测试中的测试项目选择相应的测试模板,根据测试模板和电路生产批号、序号生成word格式的测试报告,保存测试数据,供给测试人员的查阅、数据统计等工作。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。