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希林电路在线维修测试仪的应用场合

文章出处: 人气:发表时间:2022-1-10 8:53:28

电路在线维修测试仪与维修工作者的关系用“工欲善其事,必先利其器”来形容是最贴切不过的了。您设备的控制核心-----电路板若出现故障,如果没有一台高品质的电路在线维修测试仪,要想顺利检测和修复,有时就犹如“瞎子摸象”般的困难,因为在没有该板的电路原理图和任何可供参考的资料的情况下,仅凭传统的测量与测试手段有时也只能是“望板兴叹”!
而希林电路在线维修测试仪,将器件逻辑功能在线测试ICFT(In-Circuit Functional Test)和电路外特性曲线扫描测试VI(VI Trace)这两种电路板故障诊断技术有机结合,通过与微机的配合使用,在测试软件的支持下就能够准确、快速、经济地实现对各种电路板的维修,可测试的元器件种类亦包罗万象,从电阻、电容、电感、闸流体、变压器到大、中、小集成电路等无所不能,从而凸显出该仪器较其它传统仪器仪表在电路板维修领域无可比拟的优势:
 
■ 维修者无须知晓被修电路板的工作原理。有些电路板虽然有图纸,但由于结构过于复杂,图纸对维修进程的帮助非常有限。
■ 元器件也不必从电路板上焊下,即可在线对其上的器件进行逻辑功能测试或外特性比较分析测试。
■ 维修成本低,修复率高,操作简单,使用方便。
■ 通用性强,适用对各种电子设备上的电路板进行维修。
■ 对维修人员的要求也较低。
电路板常见故障分布图


 
    希林电路在线维修测试仪维修实践表明,它目前的确是电路板维修领域比较领先的一种测试手段,由于该仪器配备了比较丰富的测试夹,如DIP、SOIC、PLCC等多种类型封装的系列夹具,通过它们就可对电路板上各种封装的IC芯片逐个进行测试,从而突破了电子设备所谓“领域与门类”的限制,具备了电路板通用维修所应有的绝大部分要素,普遍适用性也就获得了极大的拓展。
3.希林电路在线维修测试仪型号的设定
希林系列电路在线维修测试仪在型号的编排上采用以硬件设计指标区分不同型号。如XL8080,是指该型号测试仪可以提供80路测试通道,XL4040,是指该型测试仪可以同时提供40路测试通道,以此类推。
按硬件通道数命名:如XL8080
    XX:测试夹所能支持的******通道数
目前:希林系列电路在线维修测试仪具有XL8080型、XL4040型等多种型号,同时还在继续深入改进和升级拓展过程中。
 
4.希林电路在线维修测试仪的运行环境
(l)希林电路在线维修测试仪与微机通过USB接口相连接
由于希林电路在线维修测试仪在使用时必须与微机进行配合才能形成一个完整的测试系统,而微机又分台式和笔记本型,因此,只有通过PC机外部接口USB接口的连接才能适应不同类型的微机。由于近年来INTEL提倡封闭的PC,那种在微机内部扩展槽中插卡的通信方式早已过时。
早期的希林电路在线维修测试仪与微机的连接是通过并口(Paralled Port)进行的,同时还必须将与之配接微机的Paralled Port Mode(并口模式)设置成EPP方式。这是因为SPP、ECP等协议进行数据采集时的数据线是单向的,因而不得已需要借助状态线来完成数据的输入,而状态线可用的端口只有5位,最后还得进行字节或字的拼接,极大地影响了
数据传输率的提高。而EPP协议是一种与标准并行口(SPP)兼容且能完成双向数据传输的协议,由该协议定义的并行口更象一个开放的总线,利用该协议可以使并行口的数据传输率接近PC内部ISA总线的传输率,从而基本满足了现代微机在速度方面的发展需要。
最新的的希林电路在线维修测试仪与微机采用USB2.0接口方式。
(2)对微机的最低要求
希林测试仪软件是在Windows环境下开发的,因此要求其操作系统必须是WIN xp以上的,除此而外,对微机各项配置的最小要求是:
■ 586处理器                           ■ 64MB及以上内存(RAM)
■ 1GMB以上硬盘空间                    ■ 16位增强色及以上兼容显示卡
■ 24倍速(或以上)光驱(CD-ROM)      ■ 屏幕分辨率设置成800×600
 
5.希林电路在线维修测试仪怎样维修电路板
简单地讲就是首先要求被修电路板处于脱机状态,测试全程均由维修测试仪向被测板供电,从仪器前面板上引出的扁平测试电缆可插接各种规格的IC芯片测试夹,用其夹住被测板上的IC芯片,通过微机输入所测IC芯片的型号,即可对该板上的IC芯片逐一进行在线功能测试或VI曲线扫描比较测试。
为了保证器件功能在线测试的安全与便捷,希林测试仪的硬体设计有电源切换矩阵,它能将十几种常用组态的电源直接转换到测试夹上,对于负载较轻的电路板,无须从仪器前面板上外引供电线至被测电路板,方便了测试进程。另外电源自动通、断电控制(即仅在测试器件的瞬间自动上电),测试时间启闭监测、掉电保护等措施的引入,确保了测试的安全。
 
6.用希林电路在线维修测试仪修复故障电路板的概率如何
由于在硬、软件设计中采用了数项专有技术,因而在对各种电路板上的IC芯片进行测试时,在线测准率较高。
另外,希林测试仪检测方法多样,测试手段灵活,因此对大多数电路板的故障均可进行准确定位。诚然,就象世上没有包治百病的药一样,希林测试仪也不是万能的。即使出现这种情况,也足以使维修范围大大缩小。
正如使用同样维修仪器的人未必都能达到同样维修效果一样,用户在使用希林测试仪有时也需要一个过渡期。但是,随着解决问题案例的不断增多,经验的逐步积累,您就会越发感到它的确是个好帮手。
 
7.希林电路在线维修测试仪的市场竞争力如何
希林测试仪之所以能够在长达十几年的市场推广中经久不衰,稳步发展,是因为我们秉持“为用户创造价值”的结果。当今电子工业发展方向是大家有目共睹的,从产品种类上讲,数字化产品所占比例逐渐增大的趋势将会持续下去;从元器件上讲,集成电路的比例会越来越大,因此,为适应对这些新出现元器件的测试,就必须持续对电路在线维修测试仪进行改进和完善,而要做到这一点,没有一支稳定、成熟的技术队伍是不行的。我公司具有深厚的技术储备,坚持理论研究与技术实现相结合将是我们长期的发展目标。“产研结合”不仅使我们的研究成果能够迅速转化为生产力,为社会创造价值,同时还可为在校学生能力的培养提供实践的舞台。除具备这种得天独厚的优势外,为适应市场经济客观规律,我们还以用户需求与购买能力决定产品成本和技术实现为主题,采取了以下措施来提高产品在市场上的竞争力:
(1)型号形成系列化,以便照顾不同经济状况的用户
目前希林测试仪业已形成以XL8080,XL4040等为普及推广型的40系列和80系列,从而满足不同经济状况用户的需要。
(2)硬件设计标准化,测试软件功能强大
希林测试仪采用了国际流行的硬件标准化结构设计,主机内部的电路板卡互换性强,有利于进行直接型号升级。另外,由于测试软件全程贯彻“以最少的点击次数,获取******信息量”的编程思想,因而操作过程异常灵活、便捷,测试速度快,加之测试库种类丰富,测试功能强大齐全。维修人员只需经过简单的培训,就能熟练掌握各项操作。
 
(3)售后服务实行不满意便退货的服务,以诚信赢得信赖
所谓“三包”就是“三月内包换、三年内包修”;而“三免”则是“软件升级免费、器件测试库代为扩建免费、人员培训免费”。另外,仪器超保维修只收取成本费、代为用户购买元器件、指导用户维修电路板等一系列后备技术支持免去了用户的后顾之忧,我们的目标就是把您的麻烦降至最低,而把您的收获增至******。
 
(4)物有所值的售价保障了您的投资回报
从我们多年对市场需求关系的统计分析得知,人们对价格不菲的电路在线维修测试仪能够解决多大问题还心存某些疑虑,担心投资得不到应有的回报,尽管人们现在已普遍接受了电路在线维修测试仪能部分解决电路板维修这一事实,但所花的钱是否物有所值?心里还是没有数,因为他们需要的是操作简单、功能齐全、性能可靠的测试仪来协助维修电路板,而且不想花太多的钱。我们在设计、生产、调试等各个环节都在积极寻找价格与效能的******平衡点,因此能够将产品售价定位在与其使用价值完全相符的水平上,以便用户能得到很高的投资回报。
 
(5)通过整机换代升级,从而化解风险
现在人们在购买电路在线维修测试仪时,有一个误区,即要买就买一台最好的,欲一步到位。殊不知当今的电子产品升级换代很快,今天所谓的优良和全面很可能过不了多久就会变得落后与陈旧,微机换代之快就很能说明问题。所以,我们的建议是,将您的经济状况和维修需求结合起来,从务实的角度出发,先买一台能基本解决问题的产品先用着,待摸清了该类产品的特性,自信心也得到增强后可进行仪器整机升级。即交回旧产品,补差价,从而获得一台更高档次的新产品。十几年来,我公司为许多用户进行了整机换代服务,社会效益显著。
正是由于我公司多年来始终将“为用户创造价值”作为追求的目标,希林测试仪才得以承蒙广大用户的厚爱,用户遍及全国各地及国外。行业分布之广,领域之大,说明希林测试仪的维修效果和售后服务已被广大用户所认同。如飞利蒲通信系统(苏州)有限公司、约克(美国)空调有限公司、上海开通数控设备维修有限公司、华中科技大学、合肥ABB变压器有限公司、南宁铝厂、吉林松原油田、唐山陡河水库、昆明供电局、青海桥头电厂、贵阳计量局、重庆57所、新加坡数控维修中心…
另外,近年来个人用户的陡然增多,说明希林测试仪“为用户创造价值”的能力得到了普遍认同。
二.关于希林电路在线维修测试仪的测试原理
 
那么,电路在线维修测试仪的工作原理是怎样的呢?它采用了那些技术?如何衡量其性能的优劣呢?下面的简要介绍也许能解答您的疑问。
 
(一)IC芯片在/离线功能测试技术
1.在线逻辑功能测试的技术原理

2.后驱动技术
所谓“后驱动技术”就是利用半导体器件允许瞬间过载的特性,向电路板上被测试器件的前级输出灌进瞬间大电流,并强迫其按测试要求由高到低或由低到高,以达到逻辑隔离前级器件对被测器件的影响,从而实现给被测器件的输入端口在线施加矢量测试码的目的。
为了确保能够对电路板上的器件进行逻辑功能在线测试,就必须强制驱动器件的逻辑电平,管脚驱动器必须能够吸收或输出足够的电流。如图Menu 1和图Menu 2所示:






当强制驱动一个节点时,如果驱动电流过小,逻辑隔离的效果就差,在线测准率自然就会降低,但驱动电流过大且驱动时间过长,尽管提高了逻辑隔离效果,但却可能引发承受后驱动器件的损坏。因此,电路在线维修仪必须遵循国际防护标准文件(第0053-1号)所推荐的后驱动安全标准。
 
3.采用后驱动技术的理论依据
国际防护标准文件(第0053-1号)对电路在线维修仪在采用后驱动技术时的电流及测试时间都做了较为严格的规定,使用符合该标准的设备是比较安全的。
■ 它是经过对后驱动应用技术广泛研究之后的结论;■ 作为一条通用规则,建议后驱动时间不超过65毫秒;■ 规定管脚驱动器的吸收/输出电流不超过750毫安;
 
4.后驱动电流大小与时间控制的关系
在电路在线维修仪当中之所以采用后驱动电流技术,主要是为了克服或削弱电路板上器件之间的相互干扰,即起到“逻辑隔离”作用。因为当电路板处于带电状态下,器件之间就有信号或数据在相互传递,在线测试首先要排除由于这种传递所带来的影响。



从图 Menu3所示的后驱动电流与控制时间的关系图中可见,当控制时间较短时,允许后驱动电流较大,反之,则应小些。这是一种矛盾,从测试的准确性角度考虑,后驱动电流越大,抗干扰能力也就越强;但反过来从测试的安全性来说,后驱动电流较小,给电路板可能带来的损坏程度也就越弱。如何解决这对矛盾,就成为评价电路在线维修仪性能优劣的主要标志。国外先进产品采用了一种专用可编程驱动器件,该器件可以根据测试需要不同提供大、小不等的后驱动电流,即后驱动电流在较大范围可变。
 
5.器件测试程序库的建立原则
通常情况下IC在电路板上自身管脚间都不是孤立的,或接地、或接电源、或相互连接,这就要求在建立器件测试库时不能仅仅只考虑器件在完全物理隔离下测试矢量的编程,而是要对各种连接状况都能够适应,因为程序测试库中对器件的描述,理想状况下都应该是一个能暴露给定故障的测试码集,测试矢量必须满足以下规则:
测试矢量能暴露给定故障;测试矢量应尽可能满足测试的完备性,即测试矢量集合能测试所有故障点;矢量还必须具有故障定位作用。当在线测试一个IC芯片的时候,测试软件首先调用这个器件的程序测试库,然后再根据这个器件自身在电路板上的连接状况,对程序测试库进行修正,最后将修正过了的测试程序再施加给被测器件。 
 
(二)VI曲线测试的技术
基于矢量测试码的器件在线功能测试,虽被各界认定为最全面的测试技术,但由于要依赖器件测试程序库,随着新型器件爆发式的涌现,基于器件测试库基础上的功能测试对维修现代电路板来说就越发受到制约。而VI曲线测试技术,通过好板与坏板的比较测试,同样能够解决许多电路板的故障,而且无须建立器件测试程序库,弥补了器件功能测试需要测试库支持的缺撼。国外有些公司依据此技术单独制作成一种仪器,可见该技术在电子维修领域还是能够起到重要作用的。
 
1.VI曲线测试原理
在一个电路板上选择一个参考点,然后向其它节点上施加一定的扫描电压,(幅度和频率可调节),在该点所测电流随电压变化的一条曲线,就称为VI曲线。VI曲线的形状由被测节点相对参考点的特性阻抗所决定,若故障能通过外特性的测试反映出来,那么通过将好、坏电路板的比照测试,就不难对故障进行定位。VI曲线可对电路板上各种数字、模拟IC芯片、分立元件等进行测试,而且不受封装类型的限制,甚至可实现板对板的整体测试,因此,应用范围广泛。图Menu 4所示的就是普通VI曲线测试法的原理图。


2.普通VI曲线测试的优缺点
优点:
■ 适合任何类型的电路板:含CPU板、逻辑量板、数字板电路板和模拟电路板;
■ 先学习再比较的测试方式无需编写复杂的测试程序;
■ 无需知道被测板的原理图和功能特性;
■ 普通技术人员可轻松使用,基本不需要专业培训。
缺点:
■ 必须有好板作测试参考,所有节点的测试必须选择合适的信号频率和电流;
■ 故障覆盖率只有60-70%;
■ 只能检测器件端点上的特性,不能检测到器件内部的故障;
■ 对于二级管与电容器件构成的电路,测出的VI曲线不稳定,因为电容充电后抬高了偏压。
 
3.先进的VI智能化扫描测试技术
VI智能化扫描测试技术的显著特点就是在普通VI曲线测试法的基础上通过改变参考点进行复合数据的采集,由于普通VI曲线测试通常以固定地(GND)为参考点来测量各节点的VI曲线,每一个节点只能得到一条曲线,如测量一个14脚的IC,也只能得到14条相对于地的VI曲线。而采用VI智能化扫描测试技术对于同样一个14脚的IC来说,就能得到14×13÷2=91条VI曲线。首先它以第1脚为参考点,测出其它管脚相对于第1脚的13条VI曲线,然后再以第2脚为参考点,测出其余管脚相对第2脚的12条曲线,以此类推,直到测完,由于测试点的不断变化,测试数据的成倍提高,使得对故障的侦测能力也随之提高了许多。
 
4.VI智能化曲线扫描测试与传统VI曲线测试性能优劣的对比
        传统VI                                      智能化VI
1、无法测出输入脚短路的故障                    能够测出输入脚短路的故障
2、无法测出输出脚短路的故障                    能够测出输出脚短路的故障
3、无法测出器件内部开路的故障                  能够测出器件内部开路的故障
通过以上的对比,利用VI技术测量n个管脚的器件时,可测出n*(n-1)/2条曲线,从而提高了故障覆盖率。除了测量节点的VI曲线外,还能检测出器件管脚间的开路或短路以及器件内部的故障,该功能在电路板在线检修中十分有用。
 
(三)如何评价电路在线维修测试仪
通过上述两项故障诊断技术的基本讲解,想必您对电路在线维修测试仪的功用有了一定的了解,一般来说,评价电路在线维修测试仪品质是否优越,应从以下四个方面进行:
    ①硬件评价时应主要依据需要,而不是其固有价值。
    ②软件评价时不能只看重对测试仪的控制,而必须考察其测试程序生成、数据采集和分析能力。
    ③售后服务支持(包括服务、应用和维护等)。
    ④投资的回报(ROI)。
因为电路在线维修测试仪和示波器、逻辑分析仪、频谱分析仪等测量测试仪器一样,也有其规范的技术指标和参数,但由于电路在线维修仪要求用户的参与性很强,客观性不如其它仪器那样容易评价,因此,对于刚接触该类仪器的用户,面对几种同类产品的宣传册,咋眼一看,好象都差不多,其实仔细研究其技术指标,良莠之分比较容易显见。电路在线维修仪技术指标和参数主要有以下几大项:
 
1.数字通道数及其所引发的相关问题
     所谓数字通道就是用来对大、中、小规模数字器件进行逻辑功能测试的通道,其通道数的多寡决定了仪器硬件对器件测试范围的支持程度,如仪器的数字通道数为40,那它只能测试40管脚以下的数字器件,这是因为数字通道必须具备在某一时刻同时发送数据或采集数据的能力。
(1)仪器适应对多种电源器件的测试能力
    通常电路板上元器件的供电种类不止一种,象±5V,±12V甚至±15V还有+3.3V等等,但+5V供电的器件在目前看来是最多的,测试量也是******的,因此在起初各产品供应商都把大部分精力用在对这些器件的测试上,同时,为了满足用户的维修要求,适用于各种供电器件测试的仪器也都纷纷研发出来。因为要使仪器满足对各类供电器件的测试,硬件成本势必陡然增加许多,仪器售价也随之升高,非+5V器件的测试量近年来增加较快,如果经济状况不允许,可先购买一台XL4040型使用。如果经济状况允许,高档次的XL8080型是更好的选择。
(2)器件测试程序库
    由于仪器是按照一定的程式来对器件进行测试的,这个程式我们就称之为“器件的测试程序”,而把若干个器件测试程序的集合就称为“库”。这个库,可以通过仪器软件提供的器件测试程序编辑系统进行扩充。那么是不是任何器件都可以进行扩充呢?答案是否定的,因为它受到以下情况的制约:
①器件测试程序编辑系统
    器件测试程序扩充编辑器作为一种通用的器件特征描述工具,对大部分器件测试程序的建立应该是适用的,但对极少数器件,未必完全适用。
②建库人员对器件资料的理解程度
    对某些器件,由于建库人员不完全清楚该器件的用法,特别是多种用途的方法,所以建立起来的测试程序没有达到测试矢量应尽可能满足测试完备性这一基本条件,从而形成“虚测”。
③验证难度大
建立起来的器件测试程序未经过实际测试以求验证。(仿真也是一条途径)
(3)丰富的测试夹具
     用电路在线维修仪对器件进行测试的前提是必须能够全面接触器件的各个管脚,目前器件的封装形式呈多样化,如DIP、SOIC、PLCC、QFP等,封装形式不同,要求的测试夹具也就各异,对此要给以关注。
 
2.模拟通道数及其所引发的相关问题
    模拟通道是指仪器内部A/D、D/A的转换通道,要求它也可以同时发送和采集数据,由于模拟器件的信号一般都是连续函数而非“0”与“1”的数码,因此无法将模拟通道和和数字通道相兼容,要实现对模拟器件的测试,仪器内部必须具备两个或两个以上这样的通道。
(1)驱动模式
    所谓驱动模式指的是模拟通道能够产生信号格式的种类。通常的驱动模式有正弦波、三角波、方波及某种测试需要的特殊波形。
(2)驱动电流/电压
驱动电流/电压指的是模拟通道能够输出的电流电压值,一般对电流的要求为几十毫安到几百毫安,而对电压的要求则为几伏到几十伏。
 
3.VI曲线扫描测试通道及其所引发的问题
     ASA即英文缩写Analog  Signature  Analysis(模拟特征分析),它的工作模式采用的串行扫描方式,即在某一时刻仪器只选通某一个通道,由这个通道进行数据的采集,因此,对所有ASA通道进行测试的过程,也就是它进行逐个扫描的过程。
①VI通道
     ASA通道指的是仪器内部通道切换系统所能选通的******通道数,如80就是具备80选1的能力。
②扫描电流
     扫描电流指的是驱动信号电流的峰--峰值,通常都不大,一般在几十个毫安之内。
③扫描电压
     扫描电压指的是驱动信号电压的峰--峰值,通常在几伏到几十个伏。
④扫描频率
    扫描频率指的是所施加信号的周期快慢程度,一般从几十赫兹到几千赫兹。
⑤采样速率
   采样速率指的就是仪器内部A/D、D/A的转换速率。
电路在线维修测试仪所涵盖的技术指标还有许多,上面介绍的只是构成该仪器必须具备的几项主要技术指标,因为这些技术在产品中运用的是否精妙合理基本决定了电路在线维修测试仪的档次和品质,希望您看了以后能有所收获。
 
三.希林电路在线维修测试仪的主要功能
(一)IC芯片功能测试
1.中、小规模数字IC芯片在线/离线功能测试
(1)[测中试前的准备]
对电路板进行在线功能测试前,仪器首先要求操作者用万用表测量该板+5V与地之间的阻值,并将其数值输入到器件功能测试选择窗口的标识框内,否则将提示您输入而不进行测试。另外,为了获得在线功能测试更高的测准率,必须对电路板上的干扰源进行预处理,即采取诸如短路晶振、开路大的电解电容、拆下CPU等措施。
(2)[测试过程]
仪器在线向被测IC芯片施加相应的测试激励代码,再从IC芯片取回实际响应并验证激励代码是否被IC芯片吸收。通过将实测激励与预期激励、实测响应与预期响应进行全面对比,就可发现被测IC芯片未测试通过的原因是来自输入,还是输出。(本技术极大丰富了在线测试理论)
(3)[在线测试报告]
提供被测IC芯片“自身管脚连接状况”和“测试是否通过”等信息,波形将按颜色性质直观显示每一输入、输出管脚所对应的测试代码、实际响应和预期代码在同一时序节拍下逻辑关系的对应状态,故障定位可精确到管脚级。
(4)[学习比较测试]
    对测试库中业已存在的IC芯片,可事先从好电路板逐个测试下列状态和特征:
    ①IC芯片测试通过后的逻辑功能。
    ②管脚之间的自身连接关系。
    ③各管脚与地或电源的阻值。
然后对它们标识上不同的文件名存储起来,必要时可调出这些文件与故障电路板上相同位置的IC芯片逐个进行比较测试,从而就有可能侦测出深层次故障。
注:所谓深层次故障就是在线功能测试方法无法侦测出的故障。
(5)[离线循环测试]
离线循环测试对IC芯片的老化非常有用,由于没有在线因素的影响,故而测试结果更加准确。
 
2.模拟IC芯片在线/离线功能测试
可以在线/离线对线性IC芯片如运放、比较器和模拟开关器件等进行功能测试,测试所需电源由测试仪供给,测试报告将直接给出“测试是否通过”的结论。测试库现有各类器件2000种以上,并有自扩充功能。
(1)[测试过程]
在线测试时,测试仪向被测IC芯片施加相应的测试代码,再从IC芯片取回其实际响应。通过将实际响应和预期响应进行对比,就可发现故障器件。离线测试时,测试更加简单,用专用离线测试盒或专用测试钩测试单个运放,由于没有其它器件的影响,故而测试结果更加准确。测试时自动施加多电源,有电源电压提示、自动短路保护等功能。
(2)[测试报告]
只提供被测IC芯片“自身管脚连接状况”和“测试是否通过”等信息,不显示实测波形和预期波形的对应关系。
(3)[学习比较测试]
    对测试库中业已存在的IC芯片,可事先从好电路板逐个测试下列状态和特征:
    ①IC芯片测试通过后的逻辑功能。
    ②管脚之间的自身连接关系。
    ③各管脚与地或电源的阻值。
然后对它们标识上不同的文件名存储起来,必要时可调出这些文件与故障电路板上相同位置的IC芯片逐个进行比较测试,从而就有可能侦测出深层次故障。
注:所谓深层次故障就是在线功能测试方法无法侦测出的故障。
(4)[封装类型]
采用各种规格的测试夹或16通道专用测试钩,以便测试特殊封装的IC芯片。如金属圆壳、单排针及各种其它类型的IC芯片。
(5)[离线循环测试]
离线循环测试对IC芯片的老化非常有用,由于没有在线因素的影响,故而测试结果更加准确。
 
3.转换接口器件的功能测试
可以在线或离线对转换接口器件进行功能测试。由于转换接口器件一般均为+12V或以上的电压供电,测试时由仪器自动提供。转换接口器件测试库目前已比较完善,如MC1488、MAX232等各种电平转换类器件,并可以对测试库进行扩充。
 
4.模拟开关器件测试
可以在线或离线对模拟开关器件进行功能测试。如DG211、DG303等器件,并可以对测试库进行扩充。
 
5.数模混合器件测试
可以在线/离线对数模混合器件进行功能测试。如ADC0809、DAC0832等,并可以对测试库进行扩充。
 
6.光耦器件测试
可以在线/离线对各种光电耦合器件进行功能测试。如DG211、DG303等,并可以对测试库进行扩充。
 
7.大规模数字IC在线/离线分析测试
(1)[离线测试]
大规模集成电路简称LSI,属指令序列器件,一个完整的LSI功能往往由若干个子功能组合而成、如8155就有A口、B口、C口、存储器ROM和记数器CTC,全部子功能测试的集合就构成了对该器件的完整测试。所以希林电路在线维修测试仪LSI器件程序测试库中建立的都是LSI器件各子功能的测试矢量,预期测试矢量和预期响应矢量确定得当、完备,对工作电流、测试速率控制到位,测试准确率高,效果显著。
(2)[在线分析测试]
由于LSI器件在电路板上的工作状态是靠指令控制,每个器件在不同的电路板上的工作模式不尽相同,因而输入输出的逻辑关系无法简单确定。在线测试时必须先要参照一块完全相同的好板,通过学习好板上LSI的测试矢量以及与这些测试矢量相对应的响应矢量,通过储存建立起暂态标准输入输出测试矢量,然后再比较测试同类板上相同位置上的LSI芯片,即可确定该器件是否正常。
 
8.测试范围
TTL74/54、CMOS14/40/45/74、DRV75/55、Linear(线性)、Mixed(混合)LSI(大规模)、光耦USER等八个系列数千种数字IC芯片,特别是USER(用户)库,里面堆放了许多不成系列但也经常碰到的器件,象ULN2003、T0809等器件。
 
9.辅助功能
(1)[电源转换矩阵构造准离线测试环境]
由于仪器设计有继电器矩阵,它能将十几种组态的+5V外供电源直接切换到测试夹上,因此对在线测试未通过的器件可采用“刃割”法进行二次确认测试,从而提高了测准率。(本技术为希林独有)
(2)[测试库自修正]
根据IC芯片在线的自身管脚连接状态,自动修正符合测试要求的激励测试代码,并只施加修正过了的激励测试代码,从而确保在线测试的准确性。
(3)[外供电自动通、断电控制]
测试IC芯片时,输出电源将依据测试进程自动打开或关闭电源并实时监测IC芯片电源与地管脚之间的阻值变化,在电网掉电瞬间可将各个测试通道置于预期状态,从而规避了不安全因素的发生。
(4)[宽范围电源供给]
希林电路维修测试仪可对被测板供给±12V,±5V等4种电源能力,适应了不同工作电压及接口类器件的测试。
(5)[测试夹接触检查]
在对IC芯片测试的起始,首先检测夹具是否完全与器件各管脚接触是否良好,若出现未接触上的情况,先弹出提示窗以便操作者确认和处理而暂停测试。
(6)[动态总线隔离]
多个总线IC芯片的输出并联在一起即构成总线结构。测试时为避免因总线竞争而引起误判,可将多路动态总线隔离信号施加到竞争器件的使能端〈可分别施加“高”或“低”信号〉,屏蔽其输出。
(7)[自动施加上拉电阻]
在线测试集电极开路输出IC芯片(即OC门)时,具备补拉能力。
 
(二)IC芯片的型号识别
有些电路板上的器件,型号标识不清或被人为抹去,给维修和器件更换带来了困难,希林测试仪可在线/离线对测试库已建立的中、小规模数字IC芯片进行型号识别,由于型号识别的过程实际上就是检测器件的逻辑功能是否符合某种型号器件的集合,因此,识别出来的型号有时也未必唯一。
 
(三)存储器测试与程序超级反汇编
人们常把没有存储器的电路板叫做“裸板”,可见存储器在电路板的作用还是比较重要的。存储器有只读存储器ROM和可读可写存储器RAM之分,尽管编程器对只读存储器ROM的测试技术在离线状态下已经达到很高的水平,但对焊接在电路板上存储器件特别是RAM的故障检测,只能通过希林电路在线维修测试仪加以解决。有些电路板不能正常使用并不是由于器件硬体本身损坏造成的,而是CPU或单片机工作程序的局限或全部改变所引发,即出现了所谓的“软故障”。解决这类问题的关键在于必须读出电路板中的程序,然后反汇编成可看懂的程序语言,修改该程序语言,使电路板再次适应新的工作要求。这就是我们常说的对设备升级与改造。“超级反汇编”项是一个集成跟踪开发工具。它集二进制文件的操作、反汇编以及源码文件的编辑于一体,可以对8031/51系列、8096/98系列、Z80系列等单片机和8086/8088的程序进行跟踪,将它们的二进制文件反汇编成源码文件,并可以进一步开发改进,从而提升了维修档次。
 
(四)VI曲线分析测试
在线测试时,通常需要用好电路板作为比较(也可以对比被测板上有对称布局排列的器件),故障可定位在电路板的节点上。然后应以故障节点为中心,排查同该节点有关连的元器件。离线测试时,通常需要同好器件做比较,故障可直接定位在器件的管脚上。有时也可不用同好电路板(器件)做比较。
 
1.测试方式
(1)[对地测试]
在线/离线测试时,通常选择“地”管脚作为VI曲线参考点,所以叫“对地测试”。例如,对40管脚的IC芯片可用测试夹提取40条VI曲线,也可采用离线测试盒或VI探棒测试任意封装的元器件。
(2)[管脚间测试]
在线/离线测试时,自动提取和比较IC芯片任意两管脚之间的VI曲线,就称之为“管脚间测试”。由于这种方式的参考点始终在变化,采集的信息量也就异常的大,例如对40管脚的IC芯片就能提取共780条VI曲线,因而对故障的侦测能力比较强,尤为适合发现IC芯片管脚之间的短路、断路及间歇等故障等。可采用测试夹或离线测试盒,测试各种IC芯片。
 
2.测试方法
(1)[单棒测试]
对孤板进行在线测试时,可用VI曲线探棒对被测板上的端口、分立元件、贴片阻容器件等进行测试,然后存储,以备调用比较。
(2)[双棒巡检]
如果将好、坏板放在一起,采用“双棒巡检”就能同时动态显示两条VI曲线,直接比测,点对点实时显示,屏幕自动刷新,实战效果明显,目前已成为实际维修中最为实用和常用的测试手段之一。
(3)[单夹测试]
对孤板进行在线测试时,可用测试夹对被测板上的IC芯片进行VI曲线测试,然后存储,以备调用进行比较测试。
(4)[双夹实时交互比较测试]
可以直接比较两个电路板上同样位置IC芯片的VI曲线,维修效率大为提高,支持“对地测试”、“管脚间测试”,同屏多幅曲线滚动显示解决了测试与显示速度匹配差的问题。
 
3.信号源的选择
(1)[波形选择]
    仪器提供了三种扫描波形,正弦波、锯齿波和三角波,由于正弦波谐波分量少,不容易引起自激,故被推荐为默认波形。
(2)[扫描频率]
VI曲线的扫描频率从50Hz~2kHz分四挡可选。对IC芯片进行曲线扫描时,仪器会自动选择最高挡频率,以提高VI曲线的处理速度;而在用探棒对端口和分立元件进行曲线扫描时,则自动选择较低挡频率,便于分辨较大的电容。
(3)[扫描分辨率]
VI曲线的扫描分辨率为128点/周期,足以清晰显示VI曲线的形状,再高也没有什么实际意义。
(4)[扫描电压]
VI曲线的扫描电压幅度在-25V~+25V之间有多挡可选,适用于处理电路板中各种类型的元器件。
 
4.曲线拟合技术
由于VI曲线在二维坐标系中的不同区域,其误差呈非线性分布,VI曲线越趋向45º斜线,反映故障的灵敏度越高。为了将VI曲线的变化趋势在全程范围内都修正到接近45º斜线的区域,就必须采用坐标变换技术对其进行处理,以提高测试精度。因此,仪器在对每条曲线进行测试的过程中实际上都经过4种不同阻抗变换的测试,然后自动选取并显示灵敏度最高的那条曲线,无需调整。
 
5.同频多幅曲线滚动显示
无论采用何种测试方式,用测试夹或离线测试盒提取和比较的VI曲线,均能同屏滚动显示16幅图象,比较测试完毕后自动显示超差曲线数目并可集中、个别查看和缩放,这样处理的结果是既满足了测试直观性要求,又提高了测试效率。
 
6.三端器件在线/离线功能测试
三端器件多指三极管、场效应管、可控硅、光耦、继电器等,其共同特点是:在控制极上施加控制信号,可以控制其导通与截止。这样,在施加控制信号的情况下,通过比较三端器件受控端VI曲线的变化,可以判断被测三端器件是否有故障。
希林电路在线维修测试仪充分考虑了电路板的复杂性和这类器件的多样性,采用可编程输出的同步控制信号,分为自动设置和任意设置两种,控制信号分别为-4.7V~+4.7V(自动设置)和-25V~+25V(任意设置)。同步控制信号范围大,测控精确高,对三端器件无论在线测试还是离线测试,无须学习比较,直接可测试其功能好坏。
 
(五)电路板网络提取与测试
实际工作中,电子工作者经常面临没有电路图的局面。"网络提取"即是完成对电路板实际连接进行提取并反演电路图的一项功能,有三种操作方式,
即:①测试夹一一测试夹
    ②测试夹一一测试探棒
    ③测试探棒一一测试探棒
这样,无论IC芯片之间、IC芯片与分立元件之间、分立元件之间的相互连接关系均可被准确地提取出来。提取出来的信息将以器件的连接表、网络表的形式输出。连接表可读性强,便于用户查阅和索引。网络表与PROTEL绘图软件兼容,可方便地由PROTEL绘图软件绘制出电路板的PCB图。“网络测试”用于对电路板上各个器件之间的短路、断路故障进行查找。测试时事先将好电路板上的相互连接信息提取并存储下来.然后同故障电路板进行对比,不但可单板维修,而且对批量调试、批量维修也有很大实际意义。
 
(六)状态分析测试
许多维修高手能用一块万用表解决各种电路板的疑难故障,通常就是对电路板上各器件管脚上诸如电平、阻值等状态测量以后再与好板子上相同部位的参数进行对比得出的。受此启发,在线状态分析测试就好比是微机化了的万用表,因为通过它对电路板上器件各管脚的状态如电源、地、阻值、信号以及自身管脚间相互连接关系的测试来得更加便捷,通过存储、提取等一系列操作,瞬间就能完成,而且效果要比万用表更加直观具体。
 
(七)电子手册查询
希林测试软件中提供有丰富的电子词典图库,它对器件进行了全面的描述。从器件模拟图、管脚定义、输入与输出的逻辑关系直到其功能时序,直观而明了,其信息量要比一般的器件速查手册所介绍的内容更加详尽。
 
(八)填表式器件测试程序库的编辑
填表式器件测试程序库的编辑可通过编程的方式对现存数字IC芯片测试库进行扩充。当在维修过程中遇到测试库中没有的新器件时,如果该器件为数字逻辑IC芯片,并且具有其技术资料(管脚图、真值表/逻辑方程式/时序图),可利用本功能将遇到的新器件比较容易地添加到现存测试库中。添加完毕后,可用“在线/离线功能测试”项对该数字IC芯片进行功能测试。
 
(九)电源输出电子控制
电源控制功能是我们专门针对电路板总阻抗过低这一故障而设置的。当维修某一块电路板时,按照“先看后量”原则,用万用表测量电路板+5V和地之间的电阻值,当电阻值足够小时(几个或几十个欧姆),说明电路板上有IC芯片被击穿,在这种状况下是不能对电路板上的IC芯片进行在线测试的。必须首先将被击穿的IC找出来,那么怎么找呢?加电用手摸发烫的器件有时还挺灵。
 
(十)维修测试记录
在用测试仪维修电路板的进程中,人们往往将精力都集中在对故障的侦测方面而忽略了对每个器件测试结果的记录,希林测试仪可对各种操作结果自动保存,而且内容不可更改和编辑,以保证该记录的真实性。
 
(十一)系统管理
系统管理主要用来完成两项任务,一个是检测仪器与微机是否能够正常通讯,另一个则是对功能测试、型号识别、存储器测试以及连线测试模块下的连线阈值进行统一管理。
 
(十二)在线帮助
由于希林测试仪和其它任何测试仪器一样都有其规范的使用方法,若在使用中不明白或不清楚的地方,如扁平电缆如何插入到仪器的前面板上、测试夹如何正确插入到扁平电缆的端口上、测试夹怎样正确夹器件以及波形怎样看得等等问题,都能从帮助上获得指导。
    目前,希林电路在线维修仪向市场推出了四种型号,它们之间的差异主要体现在测试范围上,而范围的大小则受制于仪器硬件在设计方面的差异和软件支持的力度。
希林电路在线维修仪所有型号的功能设置在大的方向上都差不多,操作方式更是一样,区别主要在各子测试项的内涵,而测试效果和性能品质的体现恰恰在于这些子测试项,即使对于同一个子测试项,不同型号的产品作业的深度和广度也是有区别的,为了使您在选购时能够把握各型号所具备的品质,我们将通过列表对比的方法向您进行展示。、
 
四.用电路在线维修仪对电路板进行维修时的几项原则
 在无任何原理图状况下要对一块比较陌生的电路板进行维修,以往的所谓“经验”就难有作为,尽管硬件功底深厚的人对维修充满信心,但如果方法不当,工作起来照样事倍功半。那么,怎样做才能提高维修效率呢?根据我公司进口设备维修中心统计出来的资料,应遵循以下几个原则有步骤、按顺序有条不紊的进行。
 
原则1.先看后量
使用工具:万用表、放大镜
当手拿一块待修的电路板,良好的习惯首先是应对其进行目测,必要时还要借助放大镜,看什么呢?主要看:
1.是否有断线;
2.分立元件如电阻、电解电容、电感、二极管、三极管等存在断开现象;
3.电路板上的印制板连接线是否存在断裂、粘连等;
4.是否有人修过?动过哪些元器件?是否存在虚焊、漏焊、插反等操作方面的失误;
    在确定了被修板无上述状况后,首先用万用表测量电路板电源和地之间的阻值,通常电路板的阻值都在70-80Ω以上,若阻值太小,才几个或十几个欧姆,说明电路板上有元器件被击穿或部分击穿,就必须采取措施将被击穿的元器件找出来。具体办法是给被修板供电,用手去摸电路板上各器件的温度,烫手的将是重点怀疑对象。
若阻值正常,用万用表测量板上的电阻、二极管、三极管、场效应管、拨段开关等分立元件,其目的就是首先要确保测量过的元件是正常的,我们的理由是,能用万用表解决的问题,就不要把它复杂化。
 
原则2.先外后内
使用工具:希林电路在线维修仪
如果情况允许,最好是找一块与被修板一样的好板作为参照,然后使用仪器的双棒VI曲线扫描功能对两块板进行好、坏对比测试,起始的对比点可以从端口开始,然后由表及里,尤其是对电容的对比测试,可以弥补万用表在线难以测出是否漏电的缺撼。
 
原则3.先易后难
使用工具:希林电路在线维修仪、电烙铁、记号笔
为提高测试效果,在对电路板进行在线功能测试前,应对被修板做一些技术处理,以尽量削弱各种干扰对测试进程带来的负面影响。具体措施是:
 
1.测试前的准备
将晶振短路,对大的电解电容,要焊下一条脚使其开路,因为电容的充放电同样也能带来干扰。
 
2.采用排除法对器件进行测试
 对器件进行在线测试或比较过程中,凡是测试通过(或比较正常)的器件,请直接确认测试结果,
以便记录;对测试未通过(或比较超差)的,可再测试一遍,若还是未通过,也可先确认测试结果,就这样一直测试下去,直到将板上的器件测试(或比较)完,然后再回过头来处理那些未通过测试(或比较超差)的器件。
对未通过功能在线测试的器件,仪器还提供了一种不太正规却又比较实用的处理方法,由于仪器对电路板的供电可以通过测试夹施加到器件相应的电源与地脚,若对器件的电源脚实施刃割,则这个器件将脱离电路板供电系统,这时再对该器件进行在线功能测试,由于电路板上的其它器件将不会再起干扰作用,实际测试效果等同于“准离线”,测准率将获得很大提高。
 
3.用VI曲线扫描测试对测试库尚未涵盖的器件进行比较测试
由于VI智能曲线扫描技术能适用于对任何器件的比较测试,只要测试夹能将器件夹住,再有一块参照板,通过对比测试,同样对器件具备较强的故障侦测能力。该功能弥补了器件在线功能测试要受制于测试库的不足,拓展了仪器对电路板故障的侦测范围。
现实中往往会出现无法找到好板做参照的情景,而且待修板本身的电路结构也无任何对称性,在这种状况下,VI曲线扫描比较测试功能起不了作用,而在线功能测试由于器件测试库的不完全,无法完成对电路板上每一个器件都测试一遍,电路板依然无法修复,这儿就是电路在线维修仪的局限,就跟没有包治百病的药一样。
 
原则4.先静后动
由于电路在线维修仪目前只能对电路板上的器件进行功能在线测试和静态特征分析,是否完全修好必须要经过整机测试检验,因此,在检验时最好先检查一下设备的电源是否按要求正确供给到电路板上。
 
五.结束语
以上我们介绍了希林电路在线维修测试仪的主要功能实现以及希林电路在线维修仪的主要应用表现。希林制造,您的选择。

附录1:希林系列电路在线维修仪主要型号功能设置对比表:

功能设置                    型号
子测试项
XL4040XL8080
器件逻辑功能测试数字器件在/离线功能测试

数字器件在/离线功能比较测试

模拟器件在线功能测试

模拟器件离线功能测试

混合器件在线功能测试

混合器件离线功能测试

大规模数字器件在线功能测试

大规模数字器件离线功能测试

光电偶合器在/离线测试

其它器件的在/离线测试
器件未知名型号的识别数字器件的在线识别

数字器件的离线识别

模拟、混合器件的在线识别

模拟、混合器件的离线识别

大规模数字器件的在线识别

大规模数字器件的离线识别
存储器测试与程序反汇编ROM在/离线测试

RAM在/离线测试

程序超级反汇编
ASA/VI曲线分析比较测试单测试夹对地VI曲线测试

单测试夹管脚间VI曲线测试

双测试夹对地VI曲线测试

双测试夹管脚间VI曲线测试

单棒对地VI曲线测试

双棒对地VI曲线测试
辅助功能网络图测试与提取

状态测试

电源控制

器件电子字典

维修记录自动生成

在线帮助

器件图形编辑器(扩充库用)

仪器自诊断测试
预研功能
(即将推出的XL9000型测试仪将提供这些功能)
数字存储示波器

信号源

逻辑分析仪

扫频仪

 
附录2:XL8080型电路在线维修测试仪主要技术指标:
 
01.微机操作系统:支持windowsXP/windows7等32位系统;
02.微机通信接口:USB2.0接口;
03.测试程控电源:+5V,+12V,-12V,-5V;
04.瞬态测试电流:>200mA;
05.数字试通道:80路;
06.测试阈值调节精度:自定义;
07.数字器件测试频率:1kHz~45kHz;
08.编程端子模拟通道:2路;
09.方波信号周期:0.2µs~1s;
10.VI曲线测试通道:80路;
11.VI测试分辨率:8点~128点/周期;
12.VI测试阻抗中值:100Ω/1KΩ/10KΩ/100KΩ;
13.VI测试扫描电压:-25V~+25V;
14.VI******输出电流:150mA;
15.网络测试通断阈值精度:20Ω±5Ω;
16.测试库:TTL74/54、CMOS40/45、数字接口驱动器库、29000、RAM、俄罗斯库、西门子库、LSI库、PLD库、EPROM库、数字电平转换接口库、模拟运放库、电压比较器库、三端器件库、稳压器件库、光耦库等;
17.额定功率:250W;
18.机身尺寸:470(W)×435(D)×150(H)mm;
19.主机净重:9.5kg。
 
附录3:XL8080型电路在线维修测试仪主要配件:
 
⑴0.3米以上测试探棒导线各2组。
⑵1米以上电源线5条。
⑶操作手册1本。
⑷USB2.0接口专用连接线。
⑸IC测试夹具可选配:8pins,14pins,16pins,20pins,24pins,40pins,双排IC夹具各2个。
⑹Guard测试夹各2组。
⑺SOIC组件专用测试夹具组(8,14,16,20,24,28 pins)各1个。
⑻电路板电源导线1组含IC夹头各1个。
⑼PLCC组件专用测试夹具组(20,28,44,52,68,84pins)各1个。
⑽测试钩36只以上。