PCB故障诊断路内测试系统的研究

论文摘要

电子功能模件是机电产品的基本组成部分,其水平高低直接决定整个机电产品的工作质量。当前PCB自动测试系统大多为欧美产品,价格相当昂贵,远远超出我国中小电子企业的承受能力。为了提高我国中小企业电子设备的竞争力,本课题研发了适合于我国中小企业、价格低廉、使用方便的PCB路内测试系统。本文首先详细介绍了PCB各种检测技术的原理和特点,然后根据本课题面向的用户群和他们对PCB测试的需求,组建PCB内测试系统。本系统基于虚拟仪器设计思想,以PCB上模拟电子器件、组合逻辑电路及由其构成的功能模块等为被测对象,包括路内测试仪、逻辑分析单元、信号发生器、高速数据采集器、多路通道扫描器及针床。其中:路内测试仪对不同被测对象选择不同测试方法,采用电位隔离法实现了被测对象与PCB上其他元器件的隔离,并采用自适应测试方法提高测试结果的准确度。逻辑分析单元主要采用反向驱动技术测试常见的组合逻辑电路。信号发生器能同时产生两路正弦波、方波、斜波、三角波等常用波形。数据采集器能同时采集四路信号,以USB接口与主机通讯。多路通道扫描器采用小型继电器阵列来实现,可扩展性好。针床采用新型夹具,既保证接触性能,又不至破坏触点。实践表明,本系统能对常用电子功能模件进行自动测试,基本达到了预期目标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 课题背景
• 1.1.2 国内外发展现状
• 1.2 课题研究内容
• 1.3 本文结构
• 1.4 本章小结
• 第2章 系统的总体设计
• 2.1 路内测试系统设计思路
• 2.1.1 系统设计要求
• 2.1.2 路内测试系统工作结构分解
• 2.2 路内测试系统总体实现方案
• 2.2.1 路内测试系统的主要工作原理
• 2.2.2 硬件总体方案
• 2.2.3 软件总体方案
• 2.3 本章小结
• 第3章 系统的硬件设计
• 3.1 基于USB2.0 的数据采集/发生器硬件设计
• 3.1.1 芯片的选择
• 3.1.2 硬件设计
• 3.2 路内测试仪的硬件设计
• 3.2.1 测试原理的分析
• 3.2.2 硬件电路的设计
• 3.3 多路通道扫描器的硬件设计
• 3.3.1 芯片的选择
• 3.3.2 硬件的设计
• 3.4 针床的硬件设计
• 3.5 系统逻辑控制器的硬件设计
• 3.5.1 芯片的选择
• 3.5.2 硬件设计
• 3.6 系统抗干扰方面的考虑
• 3.7 本章小结
• 第4章 系统的软件设计
• 4.1 上位机软件设计
• 4.1.1 系统客户端软件设计
• 4.1.2 USB 接口驱动程序
• 4.1.3 RS232 接口驱动程序
• 4.2 下位机软件设计
• 4.2.1 USB 固件程序
• 4.2.2 系统逻辑控制固件程序
• 4.3 本章小结
• 第5章 系统的组建和调试介绍
• 5.1 系统的组建
• 5.2 系统的调试
• 5.2.1 系统的调试工具
• 5.2.2 系统调试计划
• 5.2.3 系统调试指南
• 5.3 系统组建和联调心得体会
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢