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单片机在线测试系统

发布时间:2020-07-21 17:51:56 阅读: 来源:硫酸钡厂家

1引 言

在线测试是一种新颖的电子测量技术。在调试维修印刷电路板时,往往需要测量印刷电路板上的电阻或电容值。传统的做法是焊开元件再测量,以避免受板上其他元件的影响。这不仅麻烦,测试速度低,甚至可能损伤印刷板和元件。为此,我们采用“电隔离”技术,设计了一种用单片机控制的电阻电容在线测试系统,该系统无需焊开元件便可直接在印刷板上测量各元件的参数,即保持了印刷板和元件的完善无损,又大大提高了测试速度。

2系统组成

单片机电阻电容在线测试系统原理如图1所示。

为了实现电阻电容在线测试过程的自动化,由8031单片机、2732EPROM、锁存器和8155扩展器构成控制部分;为了拓宽测试范围,系统设置了自动转换量程;为了进一步提高测试精度,采用了软件抗干扰措施。

3电阻在线测试原理

电阻—电压转换电路原理如图2所示。

图中Rx是印刷板上的待测电阻,R1和R2是Rx两端旁路的等效电阻,Uref为基准电压,Rx为基准电阻。测试时用三根测试笔,其中一根将R1和R2的接点接地;第二根将Rx与R1的接点接至运算放大器的反相输入端;第三根将Rx与R2的接点接至运算放大器的输出端。由图2不难看到:根据理想运算放大器的“虚短”原理,R1上的电压为零,因而没有电流通过;又根据深度电压负反馈时其输出电阻为零的特征,作为负载电阻R2的数值大小,不会影响其输出电压Ur。由图2得Ur=-Uref Rx/Rx可见在基准电压Uref和基准电阻Rx确定后,Ur只取决于Rx,而与R1与R2旁路电阻均无关,即对R2实现了“电隔离”。这就将印刷电路板上的被测电阻Rx直接转换为相应的输出电压Ur。为了扩大测量范围,引进了基准电阻Rr1~Rr4和相应的开关S1~S4来转换量程,如图3所示。单片机根据Rx选择合适的Rr,通过控制S1~S4自动转化量程。若选用高精度的运算放大器(如OP07等),可以进一步提高测量精度。为了减少R2的影响,输出级采用T1和T2复合管组成的射级输出器,可进一步减小输出电阻,并为R2提供所需的电流。为了减小接触电阻的影响,三根测试笔均用双线结构,将通电流的导线(图3中用粗T1线表示)和测电压的导线(图3中细线)分开。理论和实践都指出:在测量小电阻时,这种测试能有效地提高测试精度。

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