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_________________________________________________________________ 专 题 讨 论 _______________________________________________________________

iASA(改进的ASA曲线测试)测试原理

在无图纸电路板故障检测中,ASA(VI)曲线测试技术是当前测试能力最强大、应用最广泛的故障检测技术。iASA——improved ASA 即改进的ASA(VI)曲线测试。iASA测试克服了ASA测试在零电压点附近的测试盲点,提供更为丰富的测试信息,所以具有更高的故障检出率。本技术已经通过国家发明专利初审。

 

a.有什么问题

有人发现,存在用ASA曲线检测不出故障的电路板,结果用万用表细细查,最后解决了问题。


这事颇为奇怪。因为从ASA曲线测试原理上看, ASA曲线由需多个测试点组成,这两种测试结果分别对应ASA曲线上的一个点,所以ASA曲线测试包含了万用表的电阻测试、二极管档测试,应该不存在ASA曲线测不出来,而用万用表反而能测出来的故障。


理论上确实如此。这种情况是技术实现导致的。来看下面两条ASA曲线:



 

形状差别很小,用算法判断一般不超差,不会作为故障曲线处理。事实上,前面结点上有一个15K左右电阻,断开后变为后面曲线。这当然会造成电路故障。用万用表的电阻挡测试,前一种测出约15K电阻值,后一种的阻值非常大,明显不同——故障查出来了。
问题就出在这里。

 

b.导致问题的原因

一个电路结点通常由若干个支路组成。结点曲线由每个支路曲线并联而成。并联的规律是:支路阻抗越小,对结点曲线影响越大,反之影响越小,所以不同支路发生同样比例的变化(对电路影响程度相同),小阻抗支路的容易发现,高阻抗支路容易被忽略过去。


上面的结点中,包含两个PN结。在PN结正负向导通之后,导通电阻很小,完全“淹没”了15K电阻——电阻是否存在基本不影响曲线形状;这个电阻只能在0电压点附近(两拐点之间,PN结电阻远大于15K)呈现出来。仔细观察,可发现零点附近曲线略有不同。但由于这段曲线所占比例很小,可用于显示的点数更是有限,最终如上图所示,两条曲线整体形状相差不多——故障被掩盖。

 

c.如何解决

有的电路维修测试仪厂家认为增加测试点数(曲线分辨率)能够提高检出故障的能力,据说把点数增加到512点甚至更多以后确实有效云云。这些说法显然不能成立。

理由如下:

 

1)早期有用模拟技术实现ASA曲线测试的产品,这种曲线理论上由无数个测试点组成,没有证据表明有更高的故障检出率。

 

2)0点附近可供显示的点数太少,多余的测试数据重叠在一起,实际没用;

 

另外,把整个曲线放大效果也有限。因为是按比例放大,0点附近占整条曲线比例不变,曲线误差保持不变。


我们的做法是,在0点附近测试很多点,再放大显示,较好揭示出0点附近的电特征。参见下图:

 


 


右下角是幅度为0.2V的ASA曲线(小信号曲线),明显揭示出两个结点的差异。

 

d.更进一步——iASA

 

电路维修测试仪测试R、C、L数值时,是从它的ASA曲线上算出来的。小信号曲线的信号幅度低于PN结导通电压,结点上的IC器件管脚不会影响测试,所以能够反映结点的R、C、L(并联)值——看到典型的R、C、L(并联)曲线;反过来说,如果看到的不是这样的曲线,它就没有反映结点的R、C、L(并联)值。于是,可以把从小信号曲线上算出的R/C/L值以数值方式显示出来。小信号曲线的形状提示测试结果的可信性。


另外,万用表的二极管档测试也为大家熟悉,也可以作为一种测试功能供选用。万用表二极管档测试原理是向施加测试电流,读会并显示被测对象上的电压。或许是由于成本的原因,多数表的测试电流不是恒流,随电压升高而减小。改用恒流效果更好。


将所有这些测试整合在一起,就是iASA测试。所以:


iASA = ASA曲线 + 小信号曲线 + RCL参数 + 恒流

可以选择一次测试所有项,或者其中一项或两项。


参见下面测试结果:

 


 

 

e.iASA 的辅助测试功能

 

1) 测试RCL时自动换档


在检测电路板上的RCL元件时,如果需要根据被测元件的大小,选择合适的测试档位才能进行测试,想想都十分不方便。Ver6.0在测试范围内自动换档。与自动万用表一样。


2)自动识别结点电特征


实际测试前先进行预测试,判断结点的主要特征成分为阻性/容性/感性,根据判断结果进行相应测试。

 
 
 

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