测试原理培训

2020/3/5版权所有,2000(c)TRI德律泰电子（苏州）有限公司.在线测试仪应用原理篇制作WinchlChengTraining(R)forTR-518FSeriesDate:12/01/2000应用教程（二）@163.net2020/3/5電阻測試系统依标准值（STD_V）选取相应大小的电流源。被測電阻愈大,測試電流須更小,以確保量回被測電阻兩端的電壓VO在規定的範圍(0.15~1.5V)之內.2020/3/5GUARDING原理（隔離點的選擇,通過按F7或ALT+F7,或者加適當延時等修改後再按F7或ALT+F7由系統自動完成,絕大多數可達到效果.經驗表明,隔離點太多,測量值可能不穩定.一般選擇0~2個隔離點可以滿足要求,並且隔離點的選擇一般僅隔離一面.如果按F7或ALT+F7後,系統選擇的隔離點太多,則要重新作自動隔離,以找到一種隔離點較少且測量效果最好的方案.）2020/3/5RX//R•量回的阻值Rm=Rx*R/(Rx+R)≠Rx.•量回的阻值Rm=Rx*R/(Rx+R)≠Rx.2020/3/5Rx//C2020/3/5Rx//C•測試順序是:[放電],充電和電壓測試.如FIGURE4示.••考慮到電容的分流,要先對其充電,經過T2以后,Ic→0.此時可量回准確的阻值.故遇到R//C的情形,釆用定電流源測試時,須加DELAYTIME.且電容越大,延遲要更久,才能得到准確值.2020/3/5當C較大(μ級以上)時,•當C較大(μ級以上)時,若仍釆用定電流源方式,則電容會將電流源分流,直至電容充飽時才成斷路,這樣會消耗太久測量時間.此時改以電壓源(0.2VDC)對電容充電,迅速將電容加至0.2VDC(斷路),再量回電流Ix值,即可求得Rx,(RX=0.2VDC/IX)•在TR-518F系列测试仪中,選擇MODE2:HIGHSPEEDFORR//C,再加适量延時即可。2020/3/5EXAMPLE：•◎如果在被測電阻RX的相關電路中有電容存在,如FIGURE10示.•通過設置虛地隔離點,可以提高測試速度,見FIGURE11,12.2020/3/5Comparation：2020/3/5RX//D(FIGURE6)•推而廣之,電阻與帶PN結的零件并聯.(包括D,ZEN,TR,FET,IC,etc).2020/3/5MODE0→MODE1•假設RX=2kΩ•若IS=500μA•則VR=IS*R=500*10-6(A)*2*103(Ω)=1(V)•此時D已導通,將Rx兩端限壓至約0.7V.•那么RM=0.7(V)/(500*10-6(A))=1.4*103(Ω)=1.4kΩ≠Rx.•此時,要改以低一檔電流源測試.在TR-518F系列测试仪中為MODE1.•若IS=50μA•則VR=IS*R=50*10-6(A)*2*103(Ω)=0.1(V)•此時D仍處于截止狀態,故可量得正確的Rx值.•即RM=0.1(V)/(50*10-6(A))=2*103(Ω)=2(KΩ)=Rx.结论：釆用低一檔電流源,可避免D的“限壓”.2020/3/5另外,互換高低點(HI-PIN←→LO-PIN).即IS從DIODE的陰極注入,亦可避免D的“限壓”.互換高低點不可行的情況可能出現在以下連接電路.2020/3/5RX//D//C•而對于RX//D//C,見FIGURE7.在TR-518F系列测试仪中,選擇MODE2:HIGHSPEEDFORR//C,因電壓源為0.2VDC,故D仍處于截止狀態,亦可避開D的“限壓”.2020/3/5RX//L(FIGURE13)2020/3/5RX//L•若仍以電流源量測Rx.由于L的暫態為由“OPEN”至“SHORT”,其暫態時間不易控制,而穩態時電感相當于“SHORT”,將電流源完全分流,致Vx→0,此時,須以AC來測量,使得L呈現一阻抗值(愈大愈好).再利用相位差即可計算出Rx,見FIGURE14.2020/3/5四點測量•適用于小電阻的精確測量.•(如為兩點測量,則RM=RABRX)2020/3/5電容測試•由OSC分別產生1kHZ/10kHZ/100kHZ/1MHZ的AC輸出信號,其振幅均為固定(40mVrms)(FIGURE16)∵VS/IX=XC=∣1/(jωCX)∣=1/(2πfCX)•∴量回IX的振幅,即可求得CX.2020/3/5DC法(3μF以上)•對于大電容,若使用上述AC電壓源模式測試時,將需要較低頻率來測試,從而增加ICT的測試時間.另外,大電容交流阻抗很小,如此無法判斷電容內部是否有短路發生.2020/3/5此時須以DC測量,見FIGURE17.測試順序(FIGURE18):在被測電容上加載定電流,然后通過測量其積分電壓,計算其電容值.2020/3/5CX//C•CM=CX+C≠CX2020/3/5CX//R(FIGURE19)•釆用AC常規法,則因R的分流會使CMCX.•相位分離法(FIGURE20)2020/3/5電感測試•※AC法(FIGURE21)•FIGURE21•AC信號源與電容同.•VS/IX=XL=∣jωLX∣=2πfLX•量回IX振幅,即可求得LX2020/3/5※DC法•此時,電感相當于一個非常小的電阻,在TR-518F系列测试仪中,將TYPE設為R,即將其當作小電阻測試,這樣亦可測出電感的漏件和斷路情形,但對于內部短接則不可測出,比如TRANSFORMER內部相鄰的兩匝線圈因絕緣不良而短接或者線圈匝數改變,如仍以R方式,則無法測試,此時仍須用L方式較為有效.R方式可作為電感的一種輔助測試方式.2020/3/5LX//R(FIGURE22)相位分離法(FIGURE23)2020/3/5DIODE•D(各種零件的PN結,包括D,ZEN,LED,TR,FET,SCR,TRIAC,PHOTOCOUPLER,IC,etc).•測試範圍:2020/3/5齊納二極體(ZENER)的齊納電壓.•對于大于10V的齊納電壓,當錯成齊納電壓為10V以下的齊納二極體時,應在可測之列.•TR-518FR的最大测试电压则为48V。•對于TR-518F，TR-518FE测试仪,由于系統最大僅提供10V以下電壓,故齊納電壓的測試範圍為0.0~10V.2020/3/5LED•此時,將ACT_V及STD_V均設為2V或更高,這樣可看到LED發光.不然,要適當延時,亦可看見發光.2020/3/5◎電容極性測試•測試方式:以可程式電壓源,對電容充電,直至充飽后,再測量正向漏電流.正常情況下,反向漏電流會很大.據此可測插反情形.•但實際中,由于大量主,被動元件對電流的分流作用,對電容的極性測試比較有限,須小心試之。•電容極性測試的另一方法是三端測試,須在上方加一探針觸及殼體.在電容的正負極加載直流電壓,至充飽后測量殼體電壓.由于正負極與殼體間的阻抗差異,故對于插反的電容所測量到的殼體電壓會與正確時不同.據此可判別電容的極性.2020/3/5DX//D•如FIGURE24示,兩個二極體(推而廣之,指PN結)異向并聯,這時正,反兩方向所測量到的電壓均約為0.7V.如以單步測試,則可能出現其中一顆DIODE漏件(或開路)或插反不可測的情況,故須釆用正,反向雙步測試.這樣,如有一顆漏件或插反,則兩步當中必有一步測量結果遠大于0.7V.而對于同向并聯,雖然漏件(或開路)必不可測,但增加一步反向測試,則插反必可以測.•請注意:釆用正,反向雙步測試有時甚至可偵出D錯件或元件不良.因此,建議在編制測試資料時,所有二極體均釆用正,反向雙步測試.方法如下:•按CTRL+ENTER插入一步後,分別將Stand_V設置為9.9V,MODE為1,RPT為5/D,如并聯大電容,則要足夠延時.再按F8得Meas_V,然后以Meas_V修改Stand_V,設+/-Lm%為20~30(不提倡使用-1)2020/3/5DX//D2020/3/5DX//C(FIGURE25)•測試方式:以可程式電壓源加載電流,對電容進行充電,在充飽后測量其電壓.•TR-518F系列测试仪提供MODE0(3mA);MODE1(20mA).2020/3/5如FIGURE26示,按MODE1測試,則因加載電流較大而提高充電速度.2020/3/5DX//R•假設R=35Ω，IS=20mA•則VO=IS*R=20*10-3(A)*35(Ω)=700*10-3(V)=0.7(V)•這時D既便漏件也無法測試.•所以:◆當遇到DX//R之情形,如果R為小電阻,盡量釆用大電流測試;由于TR-518F系列测试仪最大僅提供20mA,故當R約為50Ω以下時,D無法測試.2020/3/5DX//L或DX//J•同并聯小電阻,DX無法測試.2020/3/5TRANSISTOR2020/3/5•它是由兩個PN結的三層半導體制成的.以NPN型三極體為例,如FIGURE28,29示:•1.除可將發射結,集電結看成DIODE測試外;•亦可作三點測試,即令其導通,再測量c,e兩腳間的飽和壓降.2020/3/5以下是NPN型三極體結電壓的典型數據.•以下是NPN型三極體結電壓的典型數據.飽和區放大區截止區工作區各極電壓管型VBE(V)VCE(V)VBE(V)VBE(V)硅0.70.30.70(實際0.5V)鍺0.20.10.2-0.1(實際0.1V)2020/3/5PHOTOCOUPLER(FIGURE30)•1)1,2腳看作DIODE測試;•2)測量PC3,4腳的飽和電壓,即在1,2腳加一電壓使PC導通,再量回3,4腳的壓降約在0.2V左右.2020/3/5FET•以N型溝道增強型絕緣柵場效應管(MOSFET)為例.(FIGURE31)•7.1由于柵極(g)處于不導電(絕緣)狀態,通常,源極(s)與襯底連在一起,故在漏極(d),源極(s)存在一PN結,可將其當作D來測.•7.2三點測試,類似三極體的三點測試方式.2020/3/5SCR(FIGURE32)•SCR由PNPN四層半導體構成.8.1k,g之間有一PN結,可作D來測;8.2三點測試,類似三極體的三點測試方式.在FET的g-k腳及a-k腳各施加一可程式電壓源(最高為5V),使之導通,再測量陽極電流Iak.•晶閘管的導通條件為:除在陽-陰極間加上一定大小的正向電壓外,還要在控制極-陰極間加正向觸發電壓.2020/3/5晶振(OSC,XTL)•例如:一個4MHZ的石英晶體的典型參數為:•L=100mH,C=0.015pF,C0=5pF,R=100Ω,Q=25000.•可將其當作電容進行測試.測量C0的大小可判定晶振的錯,漏件等.2020/3/510.IC•大部分IC在I/OPIN中,會加上保護DIODE.故可通過測其DIODE來判定插反,空焊,漏件,開/短路以及IC保護DIODE不良等情形,但對IC內部的電性不良則必須仰賴功能測試2020/3/5J/F/W/CON/SW•JUMPER,FUSE,WIRE,CONNECTOR,SWITCH,etc.Comparisonsheet:阻抗值機器內識別值熒幕顯示值(0,5]01(5,25]11(25,55]23(55,∞)342020/3/5l開/短路學習•凡兩兩之間電阻≦25Ω的針號歸入一個SHORTGROUP,反之亦然.OPEN25ΩSHORTOPEN/SHORT測試l開路測試(在SHORTGROUP內的点与点之间進行)OPENFAIL55ΩOPENPASSl短路測試(在不在同一SHORTGROUPS的点与点之間進行)SHORTPASS5ΩSHORTFAIL2020/3/5◎EXAMPLE見FIGURE34,圓中的數字為探針編號.2020/3/5LEARNING的結果如下:•SHORTGROUP1:2,78,257,421,422•SHORTGROUP2:19•SHORTGROUP3:45•SHORTGROUP4:79•SHORTGROUP5:90•SHORTGROUP6:154,20020