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ASA曲线测试原理及实现方式

在检测无图纸的电路板故障中,ASA曲线测试技术是测试能力最强大、应用范围最广的检测技术。当前市场上有仅使用ASA曲线测试技术的VI曲线测试仪,在各种电路维修测试仪上,ASA曲线测试更是不可或缺。

本文介绍ASA曲线的测试原理,介绍了两种实现ASA曲线测试方式的差异。

一、ASA的测试原理


在检测无图纸电路板故障时,一种有效的检测思路是,对照好板与坏板的某种特征值,根据差异大小判断故障。特征值的类型不同,需要的测试技术不同,发现故障的能力也有所不同。

有通过电路板的热分布来检测故障的测试仪器;使用万用表电阻档比较直流电阻、用二极管档比较测试电压,目前仍在广泛使用;ASA曲线测试就是比较在一个电压范围内的动态电阻。

 

a.从静态角度理解ASA曲线。

用万用表测试电阻,是把一个固定的电压后施加在被测对象上,把流过的电流通过表头折合成电阻显示出来。设想你有很多块万用表,每块表的测试电压都不一样。用这些表测试同一个对象,测试到多组电压、电流值。把它们显示在电压-电流坐标上,得到VI曲线;显示在时间-电压坐标上,得到TV曲线。一般地,称为ASA(模拟特征)曲线。

 

b.从动态角度理解ASA曲线。

如果按照正弦规律改变测试电压,相当于把一个正弦电压加在被测对象。正弦波是动态信号,这也是说ASA曲线测试动态电阻的原因。

 

 

ASA 曲线测试原理图


在时间-电压坐标上的测试信号

 

根据上述测试原理,我们不难理解下面几种典型的ASA曲线。


开路曲线:

VI坐标

纵轴是电流。开路时电流处处为0,所以是水平线。

TV坐标

纵轴是电压。无负载时就是测试电压信号本身的样子。

 

 

短路曲线:


横轴是电压。短路时电压处处为0,所以是竖直线。


纵轴是电压。短路时电压处处为0,所以是水平线。

 

 

电阻曲线:


斜率=1/R


电阻仅衰减电压幅度

 

 

电容曲线:

 


容量影响椭圆面积。


电容不仅衰减幅度,同时滞后电压。注意曲线最高点被后移。

 

硅二极管曲线:


反向截止,电流基本为0;正向导通拐点在0.65V。导通后的电阻很小,电流很快上升。


正向电压大于拐点后被钳位。低于导通电压时由于电阻很大,测试信号基本不受影响。

 

我们很容易地总结出ASA曲线测试相对于万用表电阻、二极管档的测试优势:

  • 通常电压范围通常不小于器件的工作电压范围,能够发现结漏电、导通不畅、软击穿等问题;
  • 动态测试信号,可反映结点包含的容性、感性成份;

 

比如下图是两个器件管脚的ASA曲线,有明显差异,但用万用表测不出来。


 


二、ASA测试的实现

目前市场上有多种能够进行ASA曲线测试的仪器。实现的方式主要有两种:


1.与示波器配合


从测试仪上输出测试信号,然后把测试到的曲线通过示波器显示出来。这种方式的优缺点如下:

  • 测试速度快。曲线刷新速度基本等于信号测试频率,用起来“爽”;
  • 进行对照测试的时候,闪烁明显,难于长期使用;
  • 不能存储测试结果。必须使用两只探棒同时测试,才能实现对照测试。这意味着你必须总有一块好板在手边做对比。

 

与这类产品类似的还有一类可独立使用的(不配接微机)ASA曲线测试仪,基本上相当于把示波器的显示部分和ASA测试部分做在一个机箱里。
下面是比特电子的THS210在不同示波器上的测试显示示例:(网上截图)





2.与电脑配合


测试仪通过与电脑配合工作。这种方式的特点是:

  • 最大的问题是刷新曲线速度慢,很难观察曲线的过渡过程。不过,我公司产品已经解决了这个问题。曲线刷新速度与前一种基本没有差异;
  • 显示效果好;
  • 能存储测试结果。可以把好的板子、或器件的曲线存储在电脑中,随时作为对照测试的参照标准,就好像总有好板、或好器件在手边一样;

 

下面是汇能电路维修测试仪的测试示例:


 
 
 

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