一种简易的排线测试工装论文_张润仲1,朱世芹2

(1.亦庄国际人力资源有限公司 北京 100000;2.先控捷联电气股份有限公司 河北石家庄 050000)

摘要:排线作为一种常用的连接解决方案已经广泛应用于了电子的产品设计中。排线的测试直接影响了生产的效率。本文设计了一种简易可靠的排线检测电路,操作简单,维护性强,成本低廉。

关键词:测试工装;排线;测试

A simple cable test tooling

Abstract:Cable as a common connection solution has been widely used in electronic product design.The testing of the cable directly affects the efficiency of production.This paper designs a simple and reliable cable detection circuit with simple operation,strong maintenance and low cost.

Key words:test tooling;cable;test

1.引言

随着近代社会电子产业的迅速发展,电子产品越来越多的融入到人们的生产生活中。而电子产品内部功能模块的互联成为一种常态。排线体积小、重量轻,因此作为一种简易可靠的连接方式,成为电子产品的常用选择方案。但是,在注重生产效率的情况下,如何快速准确的测试排线的制作状态成为提升产品投放市场的一个重要工序。然而市场上很多测试工装在出现问题时,不便于技术工人现场排查,迅速恢复测试,耽误进度。因此,文中设计了一种简单,可靠,易于生产车间维护的测试工装,提升生产效率,同时考虑到生产车间使用人员的技术程度,易于维修使用。

2.测试工装概述

在目前的接插(cutting-edge)电子器件装配板上,排线通常是满足小型化和移动要求的唯一解决方法。因此,排线的制作质量非常关键。在排线的异常状态中,以线间短路和断路居多。通过工装的使用来大大缩短测试时间,提升工作效率,而且不会造成漏测,误测,重测性优良。

3.电路设计

3.1 软件介绍

Altium Designer 是原Protel软件开发商Altium公司推出的一体化的电子产品开发系统,主要运行在Windows操作系统。这套软件通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合,为设计者提供了全新的设计解决方案,使设计者可以轻松进行设计。本文通过专业软件的使用大大提高了工装的设计效率和质量。印制板设计流程如印制板设计流程(图1)所示。

3.2电路原理分析

本文以2*5的2.54mm间距的排线为例进行分析设计。原理图如测试电路原理(图2)所示。

a)正常工作

R2,R4,R6,R8,R10并联后的值,即RX= R2//R4//R6//R8//R10;

R3,R5,R7,R9,R11并联后的值,即Ry= R3//R5//R7//R9 //R11;

VT1的电压值UX=12*R12/(RX+R12),VT2的电压值UY=(12-2)*R13/(RY+R13)

R1=10欧姆,其余所有电阻取值为2000欧姆,则RX=Ry=400欧姆,UX=10V,UY=8.3V,

此时D1指示灯点亮;

U1选择为双电压比较器集成电路LM393。通过调节电位器RP1,RP2,使得2脚电压为9.9V,6脚电压为8.2V。

当U1的3,5脚电压分别高于2,6脚时,D2指示灯点亮。此时可说明,排线制作无差错,可以使用。

b)异常工作

排线的异常分为两种情况:短路和断路。

首先介绍短路的情况,以排线的1,2脚短路为例进行说明。

当1,2脚短路时,J1的1,2脚电压为12V,则R1与D1的两端电压均为12V,电势差为0,则D1不点亮。

其次当排线有断路情况时,同样以排线的1,2脚为例进行说明。

1脚排线断路时,则VT1的电压值UX=9.6V,此时VT1<VT4,VT3≈0V,D2不点亮。

1脚排线断路时,则VT5的电压值UX=8V,此时VT2<VT5,VT3≈0V,D2不点亮。

由此,可以判断出D1不点亮时,排线出现了断路情况;D2不点亮时,排线出现断路的情况。

图1 印制板设计流程

图2 测试电路原理

3.2 PCB绘制

a.正确是印制板设计最基本、最重要的要求,准确实现电原理图的连接关系,避免出现“短路”和“断路”这两个简单而致命的错误。AD的PCB绘制软件有检验功能,有效保证了电气连接的正确性。

b.可靠,合理是PCB 设计中的另一个重要要求。连接正确的电路板不一定可靠性好,例如板材选择不合理,板厚及安装固定不正确,元器件布局布线不当等都可能导致PCB不能可靠地工作,早期失效甚至根本不能正确工作。再如多层板和单、双面板相比,设计时要容易得多,但就可靠而言却不如单、双面板。从可靠性的角度讲,结构越简单,使用面越小,板子层数越少,可靠性越高。因此,本工装采用了双层板设计,并相应增加了走线的宽度。并且考虑到测试工装的频繁插拔排线的应用情况,适当增加了板厚和固定孔密度,保证工装不会因为频繁插拔使用而变形。

3.2 元器件选择

工装设计中的核心器件选取了常用的比较器的芯片LM393。它具有两个比较器,满足工装额设计需求。元器件清单如下:

表1 元器件清单

4结束语

本工装在生产工人经过简单培训后即可操作维护,在遇到异常情况时不需要等待专业技术人员。并且,成本低廉,可靠性高。因此,在实际生产中有着很好的应用结果。

参考文献:

[1]王超 胡仁喜 闫聪聪 Altium Designer 16中文版标准实例教程 机械工业出版社2016年6月

[2]彭俊 印制电路板的可靠性设计 《国防技术基础》 2017年第5期

论文作者:张润仲1,朱世芹2

论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期

论文发表时间:2019/7/8

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