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GT/ICT系列电路在线维修测试仪更新换代

新品抢鲜中国仪表网2006年09月18日 09:39人气:4719

GT/ICT系列电路在线维修测试仪更新换代
GT/ICT-Ⅱ 系列电路在线维修测试仪闪亮登场
北京无线电仪器厂荣誉出品

一、序言
GT/ICT系列测试仪已推出近十年。一方面渐入人心,一方面用户也有了更高的要求。我厂集多年不懈努力,成功研制出换代产品GT4040xp-II、ICT4040/8080XP-II系列,能够更好的满足用户的实际需求。

从测试技术方面来看,GT/ICT测试仪是“后驱动”、“器件模拟端口分析(ASA)”测试技术的简单使用,而GT/ICT-Ⅱ系列是在跟随这两项技术在国际上的最新发展,在总结了多年来的实际应用经验的基础上重新设计而成,因而有更好的测试效果;从产品的软、硬件实现技术方面来看,GT/ICT软件脱胎于DOS系统,主要由中小规模集成电路组成,而GT/ICT-Ⅱ系列完全在Windows平台上打造,大量采用了大规模EPLD、表面贴装器件等现代电路设计技术,因而具有更友好的人-机界面,更高的技术指标和可靠性。

随着技术的全面提高,GT/ICT-Ⅱ测试仪对GT/ICT的测试功能改进很多。为突出重点,首先在本文中介绍对GT/ICT测试仪的两大最有实际价值的测试功能:“数字器件在、离线测试”、“ASA(VI)曲线测试”的改进(注意相同之处将不再介绍,请参见GT/ICT测试仪的相关说明);我们将在以后的文章中,介绍对其它有关功能的改进;如需了解产品硬件方面的改进情况,最好是将两种产品进行直接对比。

需要说明的是,市场上的GT/ICT系列测试仪有几个版本,总体水平差别不大,仅软件界面略有不同。本文主要以其中一种作为参照。

二、对ASA(VI)曲线测试的改进

2.1 大大扩展了故障覆盖范围
这里扩展范围的具体含义,是指GT/ICT测试仪不能,或测试效果不好,而 GT/ICT-Ⅱ能够测试,或测试效果有较大改进。

2.1.1 测试三端器件
GT/ICT测试仪不能全面检测三端器件的好坏。GT/ICT-Ⅱ彻底解决了这个问题。
三端器件是指闸流管(可控硅)、MOS三极管、电压调节器等具有三个引出端,以及光藕、继电器等可以等效成三个引出端的器件。下面我们以闸流管(可控硅)为例,来说明GT/ICT-Ⅱ如何改进了对此类元件的测试。
GT/ICT测试闸流管时,只能在的阳极和阴极之间加ASA(正弦)测试信号,控制端没有信号,闸流管处于截止状态,所以从曲线上只能观察到截止状态是否正常(两极之间是否短路、或有较大漏流),不能发现导通状态是否正常、阳极和阴极开路(会误判成截止状态正常)的故障。
GT/ICT-Ⅱ设计了一个脉冲信号,测试时加在闸流管的控制极,控制闸流管在ASA(正弦)测试信号期间出现导通、截止两种状态,就能对闸流管进行全面的检测。

横线是否水平程度反映了截止状态是否好、竖线是否足够垂直反映了导通阻抗是否足够小、竖线与纵轴的间距就是导通电压的大小。GT/ICT测试仪只能测出一根水平线。
不同的三端器件需要不同的控制方式——正弦波和脉冲匹配(同步)形式。为了更好地满足测试各种三端器件的不同要求,共设置了八种脉冲和正弦波的匹配方式。脉冲相对于正弦波的起始、结束位置及宽度、高度均可调整;支持单向触发、双向触发。

2.1.2 自动曲线灵敏度调整
GT/ICT测试仪没有ASA曲线对电路变化(故障)的自动灵敏度调整功能,有些本该能够检测出来的故障因此不能发现。
我们来比较下面三组电阻的ASA曲线。

0.1K/0.15K 1K/1.5K 10K/15K
第一个显示了0.1K和0.15K电阻的VI曲线;第二个1K和1.5K;第三个10K和15K。很明显中间图的两个曲线的差别大,两边的误差要小得多。在测试中很可能只判断中间的测试有故障。但从电路角度来看,它们的相对差别是一样的,也就是说另外两组曲线相对于实际电路的变化不够灵敏。
可以证明,VI曲线的走向趋势越接近45度,反映电路变化的灵敏程度越高;如果VI曲线是一个封闭图形,曲线包围的面积越大,灵敏度越高。比如,电容的VI曲线是一个椭圆,当椭圆所包围的面积趋于零时,就达到了最小或最大的可测电容量。
通过修改测试VI曲线的参数设置,来改变曲线的位置,叫做调整VI曲线对于电路变化的灵敏度。GT/ICT-Ⅱ新增加了自动曲线灵敏度调整功能,选中后可以自动修改参数,得到不同位置的曲线,然后自动从中挑选出具有最高灵敏度的曲线,作为测试结果显示出来。对于上面三种情况,选中自动灵敏度调整后,测到的曲线位置、差别大小都和中间的一样。

2.1.3 测试大电容
GT/ICT只能测试最大约两、三百微法的电解电容的好坏。GT/ICT-Ⅱ把检测范围扩大到了两万微法以上。
在维修检测中,容量较大的电解电容的漏电、容量是一件相当令人头痛的事情。除了利用ASA曲线测试进行检测之外,没有其它更好的办法。但是GT/ICT测试仪的测试范围小,对几百微法以上的电容,测到的电容的椭圆曲线所包围的面积趋于零(基本是一根短路曲线),根本无法判别出好坏。GT/ICT-Ⅱ加宽了测试仪的技术指标,对于高达两万多微法的电容,通过恰当选择测试参数,都能测出它的椭圆形ASA曲线,从而判断出好坏。

2.1.4 给同一器件的不同管脚设置不同的测试参数
GT/ICT没有这个功能,导致对有的器件测试效果差,有的器件无法测试。
用GT/ICT测试仪测试一个有多个管脚的器件的曲线,所有管脚都只能使用同样的测试参数,所有管脚都要依次测试一遍。但实际检测中,确实存在不同管脚最好使用不同测试参数,来保证最好测试效果、个别管脚不允许测试的情况。
比如,TTL型集电极开路器件7403的输入是标准电平,极限电压为9V;输出最大耐压可达32V,常用于驱动12V的数码管、继电器等,所以对输入的测试信号幅度应设在大于5V,小于9V之间;对于输出应设置在大于12V,小于32V(驱动12V负载时一般用15V)之间,才能达到全面检测的目的。但使用GT/ICT测试仪,只能都按输入设,所以不能检测到输出在大于9V时出现的故障。
还有,电路板上带电池的存储器里面有数据,在它的电源端、片选端不能加任何测试信号,否则会导致数据丢失。使用GT/ICT测试仪将不能测试这类器件。
GT/ICT-Ⅱ测试仪考虑到了这些情况。允许分管脚设置测试参数,也允许指定不做测试的管脚。

2.2 大大提高了测试可靠性
这里的测试可靠性是指测试结果能反映实际情况,不会导致用户误判故障。

2.2.1 曲线稳定性问题
GT/ICT测试仪不能发现不稳定曲线,会把好电路误判为有故障。
所谓曲线不稳定是指对同一个管脚,每次测到的曲线都不相同,即使在好板子上测试也是如此,这说明这个管脚实际上没有故障。产生不稳定曲线的原因以及解决的办法清参见《设备管理与维修》2006.6,2006.7。由于ASA测试是依赖于学习和比较两次测得的曲线差异来判断故障的,显然不稳定曲线会导致误判。在实际测试过程中,最重要的是先能够测得出来不稳定曲线,然后才谈得到处理。
GT/ICT-Ⅱ能够发现不稳定曲线,并且能具体指示出哪一个管脚上的曲线不稳定,这无疑有助于提高测试结果的可靠性。

2.2.2 接触问题
GT/ICT测试仪不能处理测试夹与被测器件管脚没接触好带来的问题。这也是使用ASA测试中较常见的、影响正确故障判断的问题之一。
使用测试夹学习ASA曲线的时候,由于测试夹的脚多,分布在每个脚上的压力小,器件管脚氧化、防锈涂层未打磨干净、测试夹引脚磨损等问题,经常容易造成夹子引脚与器件引脚接触不上,结果测到了一条虚假的开路曲线存到了曲线库里。这种不可靠的曲线库显然会导致比较测试时误判。比较时的接触问题也会导致类似结果。所以在实际使用中,一旦发现开路曲线,都要再次确认——检查、处理,重测。但是使用测试夹测试时,往往一次测试要处理许多条曲线,象GT/ICT测试仪那样,总是依靠人工从一次测试中的许多条曲线中确认有无开路曲线,极易产生漏检。
GT/ICT-Ⅱ设计了开路曲线侦测、提示功能。在一次测试到的所有曲线中,只要存在开路曲线,就会给出多种提示信息。根据提示很容易找到它在哪个管脚上,很难漏检。
2.2.3 平均曲线
当测试大量的相同对象(比如一批同样的电路板或相同器件)时,使用从哪个好的电路板或器件上学习到的曲线作为参照标准为最好呢?
使用GT/ICT-Ⅱ测试仪,可以先学习几个好的电路板或器件,得到多个文件,然后利用平均曲线功能,把这些文件中的曲线自动求平均后,再自动生成一个新的曲线文件,作为以后的测试比较标准。该功能通常用于建立高质量的标准曲线库。

2.3 大大提高了使用效率
2.3.1 迅速发现并找到异常曲线(开路、不稳定、比较超差)
用测试夹进行测试时,一次要处理许多条曲线。GT/ICT只是按管脚排列顺序来显示这些曲线。用户需要把所有曲线逐一检查一遍,才能发现异常(不稳定看不出来),效率很低。
GT/ICT-Ⅱ的处理方式有很大改进。
首先,GT/ICT-Ⅱ把一次测试到的所有曲线,都显示在一屏当中。只要有异常曲线,会首先在屏幕上部显著位置提示:有开路曲线或有不稳定曲线或比较超差,以引起用户注意。具体是哪个管脚上的曲线异常呢?GT/ICT-Ⅱ采用了如下几种办法帮你快速找到。
1.在学习曲线时,除了按管脚号增加的顺序排列之外,增加了按先异常、后正常排列方式,将异常管脚曲线排列在其它管脚曲线的前面;
2.在曲线比较时,除了按管脚号增加的顺序排列之外,增加了按误差减小的顺序排列的方式,自动将误差较大的比较结果排在前面(由于比较时主要关心超差曲线,所以通常使用这种方式)、按误差增加的顺序排列的方式。
2.3.2 测试指定曲线
找到异常曲线,要进行适当处理(比如对开路曲线,打磨该管脚)后,再用鼠标双击该曲线,测试仪将仅仅重测这条曲线,其它曲线不受影响。使用十分方便。
2.3.3 由管脚号查找曲线
执行完一次测试后,有时还会需要直接查看某个管脚的曲线。当器件的管脚很多时,往往需要多次操作才能找到。GT/ICT-Ⅱ考虑到了这种需求。提供了从管脚查曲线的功能。只要输入管脚号,就马上把该管脚的曲线移到屏幕显示区,并用彩色框框起来。十分快捷。
2.3.4 声音提示
对于不能使用测试夹的器件(电路板外引脚),需要使用测试探棒逐脚学习、逐脚比较。在曲线比较时,要先低头把探棒稳定放在被测管脚上,再抬头看屏幕,确认比较结果。当管脚数较多,比较工作量较大时,相当辛苦且影响效率。为了解决这个问题,GT/ICT-Ⅱ上设置了声音提示。只要比较通过(不超差),计算机就发出“嗒嗒”的提示声。很是好用。

2.4 大大改善了人-机界面友好程度
2.4.1 三种曲线坐标
GT/ICT只在电压(V)-电流坐标(I)上显示器件的端口特征曲线,这也是通常把ASA测试叫做VI曲线测试的原因。但对有的测试结果,换一种坐标可能更容易理解曲线所反映的电路问题。这就好比解析几何中有直角坐标系、又有极坐标系一样。
GT/ICT-Ⅱ测试仪提供三种坐标:电压(V)-电流(I)坐标、时间(T)-电压(V)坐标和电压(V)-电阻(R)坐标。下面给出无故障闸流管在两种不同坐标下的曲线。

电压(V)-电流(I)坐标 时间(T)-电压(V)坐标
注意右边的曲线。在测试(正弦)信号的四分之一处,控制极上的触发信号使闸流管导通,曲线变成一段水平线。水平线距横轴的距离就是闸流管的饱和电压。
2.4.2 在曲线上提示参数(Tooltips)
把鼠标光标放在曲线上,GT/ICT-Ⅱ利用Tooltips技术显示出光标处的参数。十分方便。请参见上图。
2.4.3 管脚命名
GT/ICT在管脚曲线上提示的管脚号只是阿拉伯数,并且所有管脚只能按数字顺序一维排列。这在有些时候极为不方便。
比如,有的器件管脚是两维排列的。横着数是a、b、c……,竖着数是1、2、3……。b3表示位于第二列,第三行的管脚;有的电路板外引脚有上百个,对有的特别引脚会有专门标识。常见的是标识它上面的信号名称。如果只能用一维数字作为管脚名,对这些情况极为不便。
GT/ICT-Ⅱ既能够自动把管脚按一维排列方式分配管脚序号,也允许用户给管脚命名。序号和用户命名同时提示在相应曲线上。查找起来非常方便。
2.4.4 自定义曲线显示颜色
不同人对颜色有不同偏好。长期工作在不舒服的颜色下易于疲劳。GT/ICT-Ⅱ允许用户修改曲线、坐标、字符、背景等的颜色设置。为自己营造一个较为舒服的工作环境。
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