在線測試技術在電子裝備維修中的應用

周剛峰

（91404部隊，河北秦皇島，066001）

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在線測試技術在電子裝備維修中的應用

周剛峰

（91404部隊，河北秦皇島，066001）

摘要：本文首先探討了在線測試技術的內涵、原理和方式，然后探討了應用流程、提升途徑及難點與對策，旨在對在線測試技術有更深的理解，對我國電子裝備業的發展做出自己一點貢獻。

關鍵詞：在線測試技術；電子裝備；維修

1　在線測試技術的內涵、原理和方式

1.1在線測試技術的內涵

在電子裝備傳統的測試中，傳統的方法是利用萬用表和示波器對每個器件進行人工測試，這種方法對測試人員的要求較高，必須熟知電路原理，具有豐富的測試、診斷故障的經驗。如果測試人員的理論知識與實踐經驗欠缺，不但測試的過程緩慢、周期較長，而且誤判的情況也會經常出現，嚴重更多。在線測試技術很好地解決了這些問題。在線測試，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。它是在電路板上將器件在電氣上隔離出來，逐一測量參數或測試 PCB 上的各元器件，診斷故障的器件。這種測試方法不但更加方便快捷，還實現了精細化檢測，能夠對結構復雜的數字電路板進行元件級檢測。

1.2在線測試技術的原理

電子裝備集成電路的在線測試主要采用后驅動技術來實現電氣隔離。后驅動技術的核心原理是利用半導體器件允許瞬間過載的特性，向器件的前級驅動芯片的輸出級灌入瞬間大電流，強迫其按測試要求由低到高或由高到低，使隔離前級器件對器件產生影響，讓器件輸入端口成功加入測試碼。在線測試中，以真值表功能測試程序庫作為測試的基礎，然后用后驅動技術在超短時間內將驅動信號強制輸入到被測器件中，檢測實際輸出信號與測試系統的軟件仿真輸出是否一致，如果一致，證明測試通過，器件可以正常使用，如果不一致，則證明器件功能出現問題，必須要進行維修。隨著信息技術的飛速發展，運用在線測試方法的維修設備越來越多，也更加的成熟。如“電路維修在線測試儀”“IC 測試儀” 等。這些設備雖然型號名稱不同，但實際的功能大同小異，都是同樣的工作原理。

1.3在線測試的方式

在線測試有三種基本方式，第一種，電路在線狀態測試。它是預先提取運轉正常的電路板上各個集成電路的狀態特征，然后把他們存入到狀態數據庫當中。通過提前的存儲，便可在電路板出現故障的時候，將檢測出的結果與數據庫中的對應數值進行對比，迅速、準確找出故障元器件。這種方式可以檢測 PAL、E-PLD、GAL等專用的可編程器件以及大規模集成電路。第二種，電路在線功能測試。在這種測試方法當中，先用專用的電源夾具把在線測試儀的輸出電源加到待測電路板上，再用專用芯片夾夾上芯片，然后把待測芯片的信號輸入到測試儀當中，這樣就可以開始測試。測試通過就證明芯片性能良好，不通過則僅需通過診斷測試法再次查找故障元器件。第三種，電路 VI曲線分析測試。這是一種廣泛運用的測試方式。它是在待檢測的電路節點上注入預設的頻率和幅度的正弦波信號，在平面直角坐標上標示該節點的電壓與電流關系，最后繪制成一條幅度曲線，這就是我們所說的VI曲線。VI曲線的形狀能夠很好地反映該節點的電特性。檢測電路板故障時，只需要將被測元器件的與運行正常的元器件相對比，便可判斷故障的原因。這種檢測方式具有較好的適用性，被普遍運用到電子裝備的維修當中。

2　在線測試技術在電子裝備維修中的應用

2.1線測試儀維修的一般流程

在測試電路板時，首先要進行電路在線功能測試，如果通過就表明元器件良好，如果不通過就表面元器件出現問題，需要進一步的電路分析測試，也可以用其它的方法進行測試。如果找不到該元器件的測試程序，可以用電路在線狀態測試或電路 VI 曲線分析測試。測試芯片的性能時，將待測的芯片取下，再用離線功能測試，這時芯片與電路完全隔離，比在電路上檢測更加準確。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。在檢測過程中，偶發性故障時常發生，原因是某一集成電路的升溫，當拆卸下的電路板恢復正常溫度時，元器件的故障就無法找出。要解決這個問題，我們可以使用循環功能測試，經過循環多次測試，元器件會不斷地發熱升溫，最后導致測試的不通過，從而找出故障元器件。

2.2提高在線功能測試準確性的途徑

電路在線測試時，一些功能測試沒有能通過的元器件其實并非存在故障，之所以這樣，有許多原因。一是電路存在總線沖突。當出現這種問題時，輸出腳和被測芯片輸出腳相連的其它芯片的使能端通過飛線設置為“禁止狀態”，強行終止其高阻態輸出。這就是我們常說的設置隔離，隔離完成后一般都可以通過。二是芯片輸出端接有電容。出現這種情況使，可以放慢測試的速度，使芯片管腳上所接電容在輸出狀態發生變化時能夠有充足的時間放電，這個時候測試通過，就證明元器件并沒有出現故障。三是集電極開路型元器件因未接上拉電阻而不能輸出高電平。這種情況發生后，可以用測試儀內部帶上拉電阻測試模式再次進行測試，通過后即正常。通過以上的這幾種方法，可以有效減低電路在線功能測試的虛警概率。另外，為了便于下一次診斷的方便，可以進行備注，這樣就以后實現自動提示，使測試更加的高效準確。

2.3在線測試技術應用的難點及對策

在我們目前的在線測試技術應有當中，有著諸多的難點需要解決。一是測試夾具的有效連接。在通常的在線測試中，我們對夾具有著較高的要求，這是因為被測電路板經過了“三防”處理，內部的芯片引腳與焊點有保護涂層，直接夾很難與芯片引腳實現電氣連接。在這種情況下，要先用相應設備去除引腳處的涂層，再進行連接測試，等找到故障期間后再涂層保護。二是元件庫的擴充和開發。容量充足的元件庫是在線功能測試的基礎保障，但有些時候經常會出現缺失的情況，因此必須要進行擴充，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下自行編程開發，既能自給自足，又能提高技術能力。三是特殊元器件的測試診斷。電路板中有許多特殊元器件，這些元器件無法進行正常的在線測試，需要用狀態測試法進行測試。要預先提取正常電路板上元器件的邏輯狀態和自連接關系，將它們存入數據庫文件，作為之后診斷測試時的參照標準。

3　結論

綜上所述，在線測試技術相比傳統手工測試方式，具有科學化、便捷化和準確化的特點，廣泛地運用到電子裝備維修當中，促進了我國電子裝備業的發展。而我國的電子裝備業的發展離不開裝備制造業內工業技術已經與信息技術的有機融合，所以加強對在線測試技術在電子裝備維修中的應用非常的必要，這也是正是本文寫作的用意所在。

參考文獻

[1] 王在淵，吳正德，易志剛，舒暢.在線電路測試儀在裝備維修中的應用[J] .火力與指揮控制，2008(1).

[2] 劉鵬.電路在線測試技術[J] .中國儀器儀表,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

作者簡介

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