在線測(cè)試技術(shù)在電子裝備維修中的應(yīng)用

周剛峰

（91404部隊(duì)，河北秦皇島，066001）

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在線測(cè)試技術(shù)在電子裝備維修中的應(yīng)用

周剛峰

（91404部隊(duì)，河北秦皇島，066001）

摘要：本文首先探討了在線測(cè)試技術(shù)的內(nèi)涵、原理和方式，然后探討了應(yīng)用流程、提升途徑及難點(diǎn)與對(duì)策，旨在對(duì)在線測(cè)試技術(shù)有更深的理解，對(duì)我國(guó)電子裝備業(yè)的發(fā)展做出自己一點(diǎn)貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：在線測(cè)試技術(shù)；電子裝備；維修

1　在線測(cè)試技術(shù)的內(nèi)涵、原理和方式

1.1在線測(cè)試技術(shù)的內(nèi)涵

在電子裝備傳統(tǒng)的測(cè)試中，傳統(tǒng)的方法是利用萬(wàn)用表和示波器對(duì)每個(gè)器件進(jìn)行人工測(cè)試，這種方法對(duì)測(cè)試人員的要求較高，必須熟知電路原理，具有豐富的測(cè)試、診斷故障的經(jīng)驗(yàn)。如果測(cè)試人員的理論知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)欠缺，不但測(cè)試的過(guò)程緩慢、周期較長(zhǎng)，而且誤判的情況也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)，嚴(yán)重更多。在線測(cè)試技術(shù)很好地解決了這些問(wèn)題。在線測(cè)試，即不需要將器件從電路板上拆卸，便可判斷器件是否故障的技術(shù)。它是在電路板上將器件在電氣上隔離出來(lái)，逐一測(cè)量參數(shù)或測(cè)試 PCB 上的各元器件，診斷故障的器件。這種測(cè)試方法不但更加方便快捷，還實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化檢測(cè)，能夠?qū)Y(jié)構(gòu)復(fù)雜的數(shù)字電路板進(jìn)行元件級(jí)檢測(cè)。

1.2在線測(cè)試技術(shù)的原理

電子裝備集成電路的在線測(cè)試主要采用后驅(qū)動(dòng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣隔離。后驅(qū)動(dòng)技術(shù)的核心原理是利用半導(dǎo)體器件允許瞬間過(guò)載的特性，向器件的前級(jí)驅(qū)動(dòng)芯片的輸出級(jí)灌入瞬間大電流，強(qiáng)迫其按測(cè)試要求由低到高或由高到低，使隔離前級(jí)器件對(duì)器件產(chǎn)生影響，讓器件輸入端口成功加入測(cè)試碼。在線測(cè)試中，以真值表功能測(cè)試程序庫(kù)作為測(cè)試的基礎(chǔ)，然后用后驅(qū)動(dòng)技術(shù)在超短時(shí)間內(nèi)將驅(qū)動(dòng)信號(hào)強(qiáng)制輸入到被測(cè)器件中，檢測(cè)實(shí)際輸出信號(hào)與測(cè)試系統(tǒng)的軟件仿真輸出是否一致，如果一致，證明測(cè)試通過(guò)，器件可以正常使用，如果不一致，則證明器件功能出現(xiàn)問(wèn)題，必須要進(jìn)行維修。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，運(yùn)用在線測(cè)試方法的維修設(shè)備越來(lái)越多，也更加的成熟。如“電路維修在線測(cè)試儀”“IC 測(cè)試儀” 等。這些設(shè)備雖然型號(hào)名稱不同，但實(shí)際的功能大同小異，都是同樣的工作原理。

1.3在線測(cè)試的方式

在線測(cè)試有三種基本方式，第一種，電路在線狀態(tài)測(cè)試。它是預(yù)先提取運(yùn)轉(zhuǎn)正常的電路板上各個(gè)集成電路的狀態(tài)特征，然后把他們存入到狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中。通過(guò)提前的存儲(chǔ)，便可在電路板出現(xiàn)故障的時(shí)候，將檢測(cè)出的結(jié)果與數(shù)據(jù)庫(kù)中的對(duì)應(yīng)數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，迅速、準(zhǔn)確找出故障元器件。這種方式可以檢測(cè) PAL、E-PLD、GAL等專用的可編程器件以及大規(guī)模集成電路。第二種，電路在線功能測(cè)試。在這種測(cè)試方法當(dāng)中，先用專用的電源夾具把在線測(cè)試儀的輸出電源加到待測(cè)電路板上，再用專用芯片夾夾上芯片，然后把待測(cè)芯片的信號(hào)輸入到測(cè)試儀當(dāng)中，這樣就可以開(kāi)始測(cè)試。測(cè)試通過(guò)就證明芯片性能良好，不通過(guò)則僅需通過(guò)診斷測(cè)試法再次查找故障元器件。第三種，電路 VI曲線分析測(cè)試。這是一種廣泛運(yùn)用的測(cè)試方式。它是在待檢測(cè)的電路節(jié)點(diǎn)上注入預(yù)設(shè)的頻率和幅度的正弦波信號(hào)，在平面直角坐標(biāo)上標(biāo)示該節(jié)點(diǎn)的電壓與電流關(guān)系，最后繪制成一條幅度曲線，這就是我們所說(shuō)的VI曲線。VI曲線的形狀能夠很好地反映該節(jié)點(diǎn)的電特性。檢測(cè)電路板故障時(shí)，只需要將被測(cè)元器件的與運(yùn)行正常的元器件相對(duì)比，便可判斷故障的原因。這種檢測(cè)方式具有較好的適用性，被普遍運(yùn)用到電子裝備的維修當(dāng)中。

2　在線測(cè)試技術(shù)在電子裝備維修中的應(yīng)用

2.1線測(cè)試儀維修的一般流程

在測(cè)試電路板時(shí)，首先要進(jìn)行電路在線功能測(cè)試，如果通過(guò)就表明元器件良好，如果不通過(guò)就表面元器件出現(xiàn)問(wèn)題，需要進(jìn)一步的電路分析測(cè)試，也可以用其它的方法進(jìn)行測(cè)試。如果找不到該元器件的測(cè)試程序，可以用電路在線狀態(tài)測(cè)試或電路 VI 曲線分析測(cè)試。測(cè)試芯片的性能時(shí)，將待測(cè)的芯片取下，再用離線功能測(cè)試，這時(shí)芯片與電路完全隔離，比在電路上檢測(cè)更加準(zhǔn)確。這樣的方法也可以用在芯片安裝之前，可以有效避免使用帶有故障的芯片，減少不必要的維修成本投入。在檢測(cè)過(guò)程中，偶發(fā)性故障時(shí)常發(fā)生，原因是某一集成電路的升溫，當(dāng)拆卸下的電路板恢復(fù)正常溫度時(shí)，元器件的故障就無(wú)法找出。要解決這個(gè)問(wèn)題，我們可以使用循環(huán)功能測(cè)試，經(jīng)過(guò)循環(huán)多次測(cè)試，元器件會(huì)不斷地發(fā)熱升溫，最后導(dǎo)致測(cè)試的不通過(guò)，從而找出故障元器件。

2.2提高在線功能測(cè)試準(zhǔn)確性的途徑

電路在線測(cè)試時(shí)，一些功能測(cè)試沒(méi)有能通過(guò)的元器件其實(shí)并非存在故障，之所以這樣，有許多原因。一是電路存在總線沖突。當(dāng)出現(xiàn)這種問(wèn)題時(shí)，輸出腳和被測(cè)芯片輸出腳相連的其它芯片的使能端通過(guò)飛線設(shè)置為“禁止?fàn)顟B(tài)”，強(qiáng)行終止其高阻態(tài)輸出。這就是我們常說(shuō)的設(shè)置隔離，隔離完成后一般都可以通過(guò)。二是芯片輸出端接有電容。出現(xiàn)這種情況使，可以放慢測(cè)試的速度，使芯片管腳上所接電容在輸出狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)能夠有充足的時(shí)間放電，這個(gè)時(shí)候測(cè)試通過(guò)，就證明元器件并沒(méi)有出現(xiàn)故障。三是集電極開(kāi)路型元器件因未接上拉電阻而不能輸出高電平。這種情況發(fā)生后，可以用測(cè)試儀內(nèi)部帶上拉電阻測(cè)試模式再次進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)后即正常。通過(guò)以上的這幾種方法，可以有效減低電路在線功能測(cè)試的虛警概率。另外，為了便于下一次診斷的方便，可以進(jìn)行備注，這樣就以后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)提示，使測(cè)試更加的高效準(zhǔn)確。

2.3在線測(cè)試技術(shù)應(yīng)用的難點(diǎn)及對(duì)策

在我們目前的在線測(cè)試技術(shù)應(yīng)有當(dāng)中，有著諸多的難點(diǎn)需要解決。一是測(cè)試夾具的有效連接。在通常的在線測(cè)試中，我們對(duì)夾具有著較高的要求，這是因?yàn)楸粶y(cè)電路板經(jīng)過(guò)了“三防”處理，內(nèi)部的芯片引腳與焊點(diǎn)有保護(hù)涂層，直接夾很難與芯片引腳實(shí)現(xiàn)電氣連接。在這種情況下，要先用相應(yīng)設(shè)備去除引腳處的涂層，再進(jìn)行連接測(cè)試，等找到故障期間后再涂層保護(hù)。二是元件庫(kù)的擴(kuò)充和開(kāi)發(fā)。容量充足的元件庫(kù)是在線功能測(cè)試的基礎(chǔ)保障，但有些時(shí)候經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)缺失的情況，因此必須要進(jìn)行擴(kuò)充，一方面要求助廠家，另一方面也可以在熟悉芯片功能的特點(diǎn)下自行編程開(kāi)發(fā)，既能自給自足，又能提高技術(shù)能力。三是特殊元器件的測(cè)試診斷。電路板中有許多特殊元器件，這些元器件無(wú)法進(jìn)行正常的在線測(cè)試，需要用狀態(tài)測(cè)試法進(jìn)行測(cè)試。要預(yù)先提取正常電路板上元器件的邏輯狀態(tài)和自連接關(guān)系，將它們存入數(shù)據(jù)庫(kù)文件，作為之后診斷測(cè)試時(shí)的參照標(biāo)準(zhǔn)。

3　結(jié)論

綜上所述，在線測(cè)試技術(shù)相比傳統(tǒng)手工測(cè)試方式，具有科學(xué)化、便捷化和準(zhǔn)確化的特點(diǎn)，廣泛地運(yùn)用到電子裝備維修當(dāng)中，促進(jìn)了我國(guó)電子裝備業(yè)的發(fā)展。而我國(guó)的電子裝備業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)裝備制造業(yè)內(nèi)工業(yè)技術(shù)已經(jīng)與信息技術(shù)的有機(jī)融合，所以加強(qiáng)對(duì)在線測(cè)試技術(shù)在電子裝備維修中的應(yīng)用非常的必要，這也是正是本文寫(xiě)作的用意所在。

參考文獻(xiàn)

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[2] 劉鵬.電路在線測(cè)試技術(shù)[J] .中國(guó)儀器儀表,2003(2).

The application of online testing technology in electronic equipment maintenance

Zhou Gangfeng
（Unit 91404，Hebei Qinhuangdao，066001）

Abstract：This paper discusses the on-line testing technology of the connotation, principles and methods, and then discusses the application process, ways to improve and difficulties and countermeasures,aimed at on-line testing technique for a deeper understanding, the development of electronic equipment industry in China to make their contribution.

Keywords：online testing technology;electronic equipment;maintenance

作者簡(jiǎn)介

周剛峰，男，（1980.10—），湖北武漢人，畢業(yè)于解放軍炮兵學(xué)院，碩士，工程師，研究方向：裝備檢測(cè)。