基于萬用表和矩陣板卡的熱敏電阻批量測試方案

韓偉

摘要：使用Pickering的雙刀矩陣板卡，并配合MTs的萬用表，可實現批量測試熱敏電阻傳感器的阻值，保證了測試精度以及測試效率，同時節省了大量的測試成本。與傳統的測試方法相比，這種方案極大地減少了信號采集通道的數量，從而節省了成本;采用了矩陣切換的方式，測試速度又不會降低很多，從而保證了測試效率;而萬用表采用的是高精度萬用表，所以保證了測試結果的準確性。

關鍵詞：萬用表;矩陣;熱敏電阻;測試;批量

0引言

廣州虹科的一家用戶是儀表制造商，在儀表中廣泛用到了熱敏電阻，因此在熱敏線阻生產出來下線時需要對每個電阻進行測試。因為熱敏電阻的精度比較高，所以需要較高精度的儀器去采集，又因為是產線測試，所以需要盡可能地提高效率。如果采用傳統的高精度萬用表測試，人工測試會很慢，效率低;如果想提高效率并且自動化地測試，需要很多臺萬用表，這個又會造成極高的成本，遠遠超出預算。因此客戶想要尋找一種經濟，效率高并且精度可以達標的方案。

1解決方案

因為要對熱敏電阻進行精確的測量，所以我們采用更為精確的四線制測電阻的方案，四線制測電阻的原理如圖1。

四線制測電阻的方法可以消除引線誤差，實現較高精度的測試，但是需要的成本較高，因此在大范圍的測試中并不適用。

我們的方案采用矩陣開關加萬用表的形式，只需要一塊萬用表，就可以利用矩陣自動化的方法測試一批產品。

矩陣板卡的結構如圖2。

該矩陣是一個雙刀矩陣，即每一條通道實際上是有兩條線路，例如Y1實際上是有Y1.1DY1.2，分別可以跟x1.1和X1.2連接，這樣剛好就可以用于四線制的測試。

萬用表與開關的連接圖如圖3。

這樣就將萬用表的4個端口擴展到了X軸上，將任意兩個點，例如X1（姍.1，X1.2）和X2（X2.1，X2.2）接到熱敏電阻的兩個引腳上，便可以通過電腦控制開關切換來實現電阻的測試，將矩陣開關通過線纜連接到電阻夾具上，通過簡單的編程，便可實現批量化的測試，并且具有經濟且高效的特點。

2涉及產品

本方案涉及的產品如下。

1）40-533B-032（如圖4）

64x2雙刀矩陣，額定電流為1 A，額定電壓為150 VDC，典型動作時間0.5 ms，壽命為lxl0次。

2）GX2065（如圖5）

GX2065采用緊湊型單槽3U PXI格式，提供功能、分辨率、精確度和速度于一體的獨特組合。具有6.5位分辨率，0.005%基本DCV讀取精度和高達3 500讀取每秒（rps），可確保準確、快速和可重復的測量。所有測量功能包括數字化功能，從PXI總線被隔離到提供真正的差分功能，浮動測量。

3）60-104-001（如圖6）

該款2槽USB/LXI模塊機箱具有小型輕量的外形，使之特別適用于隨身攜帶、桌面和狹小空間使用。該機箱專用于桌面或機架安裝，并且可通過USB或LXI以太網遠程控制。經過網絡遠程控制使測試系統的開關功能能夠盡可能靠近被測對象。

3結論

上述提到的機箱目前僅支持Pickering Interfaces，其他第三方產品可能需要選擇其他的機箱。廣州虹科電子科技有限公司是英國Pickering Interfaces在中國的代理商，廣州虹科提供基于PXI/PXIe/PCI總線的平臺及各種功能模塊，包括信號切換開關，程控電阻，信號源，萬用表，靜態/動態數字I/O，FPGA等，以及基于此類平臺開發的自動化測試解決方案，可廣泛應用于半導體測試、汽車電子、航空航天、醫療、通信、船舶等各個行業。