[转帖]《电路板在线维修测试仪-使用心得》附[最佳回复]

《电路板在线维修测试仪-使用心得》---2007-2-8              

  有很多朋友总是来电询问我使用《电路板在线维修测试仪》（以下简称测试仪）的体会，今天总算闲下来了。理了理思路写上几行文字谈一谈，供同行们参考。

  我要首先说明的是：我绝没有褒贬测试仪之意，如有不妥之处纯属水平问题，还请各位原谅，我真的是一个不喜欢麻烦的人。

  我于2000年接触到测试仪，当时感到很神奇，然后跑到国内几个城市去考查，见到了几种国内产品，也参加过该测试仪的使用培训班。还有幸代理销售过某家的产品（现已不代理）。也见过国外的产品，也电话询问过十多家用户，使用该测试仪修理电路板也有过两年时间，近两年已不在使用了。从功能和原理方面讲，不论是国内的还是进口的均大同小异。从有效维修方面讲，该测试仪的功能主要集中在两大功能上，其一为：集成电路功能测试；其二为：阻抗vi曲线测试。

  一 集成电路功能测试方面。该测试仪能提供集成块在电路板上（在线）测量和脱离电路板（离线）测试。离线测试功能不是主流功能，因为通用的集成电路测试仪就是离线对集成块进行测量。在线测试的原理是采用“后驱动技术”强迫给在板的集成电路的输入端加上所需的电平，在输出端拾测信号，然后判断输入和输出信号间的逻辑关系是否正确，以此判断好坏。要说功能测试方法是最好的一种方法，它能让芯片内的所有电路都工作起来。遗憾的是这种方法需要编程序，需把所有的功能都模拟出来。对于象cpu这样功能强大的芯片，功能模拟是不可能的。现仅能对功能简单和中等的数字电路进行功能测试。除此之处，功能测试还受到以下因素的限制。

  1.夹具的限制。功能测试需要一个多通道的复杂夹具把芯片的所有管脚全布夹住，且需良好接触。对于直插式芯片，目前测试仪基本上全部具备，可对贴片芯片就显的十分不够了，贴片管脚的种类太多，能提供的夹具又太少。至于要接触良好就更难了，贴片芯片多数无法夹住。就直插芯片而言也非一件易事，有的电路板涂有绝缘漆，测试前首先要刮漆处理。就算没有涂漆，测试前也要对管脚上氧化层先做处理。接触不良造成的误判是我使用中最头疼的问题，有时不得不用双手狠狠捏住夹具。夹具的寿命也很有限。

  2.编程的问题。要对某一芯片进行功能测试，厂家要预先把该芯片的测量程序编好。尽管厂家十分努力去做，可惜的是集成电路型号成千上万。厂家不得不经常推出新的测试软件版本。

  3.功能测试判好不判坏。这是我的使用心得，准确说在进行功能测试时，如果测试仪说被测芯片是好的，正确率有90%，如果说是坏的，准确率30%还不到，这是不难想象的。在进行功能测试时，仪器要对被测芯片同其它电路进行隔离处理，要想把所有电路结构都做到有效隔离也不是好办的事。我在工作中经常碰到，仪器说是坏片，换上一个已知的好片，再测量时仪器仍说是坏片。

  二 阻抗vi曲线测试方面。该功能的适应性可谓是100%，可惜的是它不能判断出是谁坏了，它只能给出电路板上某节点的阻抗与好板比较有偏差，至于这个偏差是否允许，到底该节点是否坏了，还需要维修人员去判定。就好象公安人员破案一样，测试仪提供的只是一条线索，具体罪犯还需公安人员去找。这就是说，利用测试仪给出的线索，维修人员要用自己的专业知识去分析查找，要检找就要有电路图，这正好同该测试仪的测试理念相矛盾。这是因为该测试仪用武之地就是无图纸维修。这样说来，该功能不是完全无用了吗？其实不然，在我的维修中，该功能表现最为优秀。其理由如下：

  1.任何电路板都是部分电子元器件的集合，为了实现不同的功能，只不过选用了不同的元器件，采用了不同的连接关系而已。某些元器件的管脚利用印制板上的铜铂线连在一起成为一个节点，而每一个节点都有自己特定的阻抗。在测量时当发现某节点的阻抗发生变化时，这就是一个线索。一块电路板也可以看成是节点的集合，幸运的是vi曲线测试法可以全部测量所有的节点。这就是上面所谈到的100%适应性的意思。

  2.虽说该测试仪仅能指出某节点有问题，还不能指出同该节点相连的具体某个元件有问题。但它毕竟给出了一条线索已经极大的压缩了故障范围，可试想线索对公安人员是多么的重要。当然，即使有了线索，维修人员还要具备一定的专业知识，比如需要根据实物找出该节点上相连的元件，还要具有元件功能知识和资料。 可以这样说，功能测试法可以让一个稍有专业知识的人去使用，而vi测试法是给那些具有一定或较强专业知识的人准备的。

  3.在使用阻抗vi曲线测试法之前首先要知道某节点的正常阻抗。这些正常值可以如此获得，其一：和一个同样的好板子对比测量，其二：可把好板子上各节点阻抗数据存到测试仪内供今后使用。实践中发现，即使上述两个条件均不具备，该功能仍有用武之地。①就一块电路板而言，一般有相同的电路部分，可以相互参照。②就一个集成块而言，往往有功能相同的管脚，也可以相互参照。③对于某些元件损坏严重产生短路和开路现象时，很容易判定为有问题。④长期使用该测试仪后，使用人员对不同的电路会是什么样的曲线会有一个大约的概念，这一点在我的工作中是大量使用的。

  阻炕vi曲线测试法是我很推崇的方法，所以还想多说几句。无论哪个厂家生产的测试仪均有两种曲线提取方法，第一种是表棒提取法。第二种是用夹具夹住某个集成块，用多通道的方法一次性提取所有脚的阻抗，然后再逐一观察对比每一个阻抗。在我的工作后期，多使用第一种方法，其原因是第一种方法可靠性极高，速度反而比第二种方法快。这是因为第二种方法在使用前要先对集成块各脚进行去氧化处理，就算一次性提取多条阻抗曲线后，仍需要逐条观察对比。

  另外，夹具往往有个别接触不良存在，接触不良也是阻抗（电阻），就是说往往得到假的曲线。这对我们来说是十分要命的，可以想象一条假线索对一个破案人员会起到多么大的误导啊!会耗费多么大的精力，在我的工作中也吃了很大的亏。表棒提取就会好多了，首先在测试前无需对管脚(提取点)进行处理,即使是涂过漆的也无关紧要。因为它象使用万用表一样仅操作两个表笔，并可用力扎入焊锡点内部，绝对接触良好。不过有一点还需注意，你不能用厂家提供的表笔，因为这种表笔头不够尖，其材料往往是铜质的，就算你把笔尖锉的很尖,因为铜不耐磨，笔尖很快就会秃了。所以要把表笔作以改造，其方法很简单，那就是把原表笔的铜笔芯截去一段，再焊上一个细的缝衣针即可。经过改造的表笔十分耐磨（耐用）。当然，我的万用表表笔也早已如此改造了。

  基于上述理由，又加上在线测试仪价格太昂贵。本人开发了一种简易测试仪，它仅有一个阻抗vi曲线测试功能，而且只用表棒测量法。别看价格十分低，却十分实用，且操作简易，在我的工作中屡建奇功。如果你对此感兴趣，不防也制作一个试试。如果遇到技术上的问题，我可以帮你。

  很多同行们来电话向我询问我的使用心得，我当然可以实话实说。但他们往往会问我：在线测试仪到底有没有用，用途有多大时，我真的不能回答。这倒不是我怕因讲了某些话而招来麻烦，我真的怕因为我水平问题而误导了他们。不过在您决定购买仪器前可以参考以下建议。

  1.测试仪对一般人来说是一个陌生的设备，它不象示波器那样普及。在购买前最好参加一次使用培训班，然后学会熟练的使用。自己亲自多修几块板子，自己去评价。

  2.不要完全相信销售商的话，他们往往过于神化了，可你又不了解，无法判定对错和真假。也不要完全相信用户的话，我曾经电话采访过十多位该仪器的使用者，其回答差异极大。为什么会是这样呢？我分析原因可能是使用者的技术水平差异造成的。

  3.在我以前销售该仪器过程中，用户往往会立即拿出一块有故障的电路板，让我当面修理，以此判断该测试仪是否有用。这真的太难为我了！一块从未接触的电路板，在那么短的时间就能修好，如果真的有这种仪器，说什么我也舍不得卖了。这就是说该测试仪往往没有你刚开始听到的那么神奇！况且该测试仪本来就不能把电路板上的所有故障都测试出来。

  其实在线测试仪同其它仪器一样，它仅给维修又提供了一种方法而已，它提供的是无图纸维修法。它同样需要维修者有较强的专业知识，它遇强则强，遇弱则弱，就是说你的专业知识越多，维修实践越多，这种仪器的作用就越大，反之亦然。你大可不必抱着“我什么都不懂，只要拥有了这种仪器，就可以成为维修高手”的心理。举个例子来说，示波器用在有图纸维修中，谁又能说只要有台示波器就一切搞定了呢？既然不能一切搞定，可谁又说示波器是毫无用途的东西呢？ 说到这里，恐怕您对在线测试仪又有了一点认识吧，没有完全浪费您的时间吧!如果是这样，我也就心安理得了。

   最后，我十分欢迎同行们就在线测试仪方面和其它维修方面多多进行技术交流。

                                 原作者:李工 (2007.01.01)  摘自《电路板维修网》

[最佳回复]汇能电路在线维修测试仪的测试技术新进展  

          汇能电路在线维修测试仪的测试技术新进展

                          韩 熔

  网上看到一帖，名为《电路板在线维修测试仪使用心得》。文章总结了作者和这种仪器打交道两年多的体会。 

  该文涉及到了电路板在线维修测试仪在实际使用中的一些不足。但从文中可以看出，作者与这种测试仪打交道主要是在2001-2002年前后。由于本文作者对这些不足也深有同感，这几年来一直在努力改进。到现在为止，文中指出的问题，大多数都得到了解决、或部分解决了。在这里，向诸位汇报一下解决的思路、方法及达到的效果。

  另外，随着对维修检测认识的深入和技术的发展，这几年来，我们天惠公司的测试产品的检测功能也增加了不少，择其重要的也一并做些简单介绍。

  需要注意的是，这些进展仅限于我天惠公司的汇能电路在线维修测试仪。

  一、关于（数字）集成电路功能测试

  a．“该测试仪能提供集成块在板（线）测量和离板（线）测试。离线测试功能不是主流功能，因为通用的集成电路测试仪就是离线对集成块进行测量。”

  改进：

  以前的在线测试仪，维修人员常用的通用（数字）集成电路测试仪，无论是进行在线，还是离线测试，都仅能发现器件的功能性的故障——器件已经丧失了电路功能，或者说已经完全损坏，所以可以把离线作为最简单的在线情况来处理——没有外电路时的在线测试。于是，选用在线测试功能测试离线器件，和选用离线测试功能得到的结果是相同的。在这个意义上，离线测试功能当然不是主流功能。

然而，多年维修实践表明，确实存在着由于器件性能下降（尚未损坏），比如输入阻抗降低（漏流超标）和器件本身驱动能力减弱等所导致的电路板故障。估计电路板的非确定性故障大多与此相关——器件性能逐渐下降->到了正常工作所要求的临界点附近->持续下降。从故障现象看，不确定性故障出现的时间间隔越来越短->直至完全损坏。

  器件功能存在而性能不达标叫做参数型故障。由于这类故障用以前的在线测试仪，维修人员常用的通用（数字）集成电路测试仪是检测不出来的，深为维修工程师所头痛。

为了解决此类问题，新近推出的汇能HN3000系列测试仪上，增加了对数字逻辑器件的主要参数——输入高、低漏流和输出高、低驱动电流的测试。用户可以按照手册中的测试标准，设置测试条件和测试要求，测试仪将会自动检测这些参数是否达标。

  此项功能要求在离线下进行。它的开发成功，也为汇能测试仪的离线测试赋予了新的含义，使它也成为了主流测试功能之一。

  b．“有的电路板涂有绝缘漆，测试前首先要刮漆处理。”

  改进：

  刮漆处理的方法不一定是唯一可取的。也可选购相应的溶剂进行除漆。

  c．“接触不良造成的误判是我使用中最头疼的问题”

  改进：

  现在的测试仪能够自动检测是否接触不良，并给出哪一个管脚接触不良的提示。一般不会误判。

  d．“在进行功能测试时，如果测试仪说被测芯片是好的，正确率有90%，如果说是坏的，准确率30%还不到”。

  改进：

  1．测试是好的，上机不能使用的主要原因是，以前的测试仪仅能发现器件的损坏型故障，不能发现器件性能下降，但又尚未损坏的故障。这就是为什么我们花大力气，在汇能测试仪上开发主要直流参数测试的原因。请参见a。

  2．测试是坏的，然而器件功能完好的主要原因，该文中给出的解释基本正确的。“在进行（在线）功能测试时，仪器要对被测芯片同其它电路进行隔离处理，要想把所有电路结构都做到有效隔离也不是好办的事。”

  后驱动隔离技术确实具有一定的局限性——存在有它无法隔离的电路结构，导致好器件测成坏器件，所以会“仪器说是坏片，换上一个已知的好片，再测量时仪器仍说是坏片。”解决这种问题的办法是，加强测试仪对被测器件的工作环境的识别能力，把后驱动无法隔离的电路结构以某种形式提示给用户，从而避免误判。从实现的技术难度和应用效果来说，这种识别能力的高低，是区分测试仪产品优劣、档次的重要标志之一。

  在最新发布的汇能测试仪软件版本上，被测器件工作环境信息可分以下4种提示在在线测试状态图中：

  a．  管脚电阻

  在开始测试前，汇能测试仪自动提取被测器件所有管脚对地的正向和反向电阻值，提示在在线测试状态图上。经常使用该功能，就会发现，在正常情况下，按不同类型的器件管脚，其合理电阻值应在某一个范围内。

  同时提取正、反向电阻的好处是，半导体器件管脚的正、反向电阻值通常不一样,以此为依据可观察其变化规律。

  b．  管脚电平

  在开始测试前，汇能测试仪自动提取被测器件所有管脚上的电平值，提示在在线测试状态图上。不同器件的管脚电平应该处于一个合理区间。比如74系列器件，它的管脚电平应在高于0V，低于5V之间。超过该区间将意味着电路板上有其它故障。

  c．  管脚状态

  汇能测试仪能够识别十余种管脚状态（技术水平差的测试仪仅能识别4、5种），提示到在线测试状态图上。管脚状态大致可分为合法状态和非法状态。如果出现非法状态且测试失败，一般说明有后驱动无法隔离的电路结构存在，测试结果基本不可信。应设法排除非法管脚状态后再测。不同的非法状态排除的办法有所不同。对此不再赘述。

举几个例子： 

  管脚状态提示             含  义

      开路                 测试夹未和该管脚接触上/非法

      浮动                 多数为输入管脚荡空/不确定

     有翻转              测试仪发现该管脚上有逻辑信号（可能干扰测试）/非法

     有竞争              挂在总线上的三态器件的输出处于总线竞争状态/非法

     不可高              后驱动不能将该结点驱动到逻辑高电平以上/非法

     不可低              后驱动不能将该结点驱动到逻辑低电平以下/非法

       ......                  .............

  d．  器件管脚自连接

  在开始测试前，汇能测试仪自动提取被测器件自连接，提示到在线测试状态图中。

被测器件的输入端之间、或输入输出端之间有时会根据设计需要短接在一起，这叫作自连接。自连接会改变器件的逻辑功能。如果不能正确提取被测器件在电路板上的自连接关系，就会导致好的器件不能通过正常测试。后驱动技术无法隔离自连接导致的影响，是由在线测试自适应技术解决的。在此不加详细讨论。

分析在线测试状态图提示的工作环境信息，从而提高测试准确性，尤其是降低把好器件测成坏器件的误判率，需要使用者有基本的电路和元器件知识，还要有一定的使用时间和维修实践。

  二、关于ASA(VI)曲线测试

  a．“无论哪个厂家生产的测试仪均有两种曲线提取方法。第一种是表棒提取法。第二种是用夹具夹住某个集成块，用多通道的方法一次性提取所有脚的阻抗，然后再逐一观察对比每一个阻抗。在我的工作后期，多使用第一种方法，其原因是第一种方法可靠性极高，速度反而比第二种方法快。这是因为第二种方法在使用前要先对集成块各脚进行去氧化处理，就算一次性提取多条阻抗曲线后，仍需要逐条观察对比。另外，夹具往往有个别接触不良存在，接触不良也是阻抗（电阻），就是说往往得到假的曲线。”

  改进：

  在早期的测试仪上使用测试夹测试时确实存在着上述的问题。但是使用测试夹一次操作可提取数十条、甚至成百上千条曲线，效率极高。仅仅为了少数假曲线而放弃这种测试方式并不可取。为此，在汇能测试仪上采取了下述措施加以改进：

  1．在对比测试时，允许用户按照误差从大到小的顺序排列曲线，所以无需逐条观察对比——只要观察对比排在前面的、误差大于某个值的那些曲线即可；

  2．使用测试夹测试时，无论一次提取多少根曲线，都会将所有接触不良的管脚曲线识别出来，并以醒目的方式提示给用户，提供用户处理；

  3．除了接触问题之外，还有不稳定曲线的问题（请参见有关资料）。使用测试夹测试时，无论一次提取多少根曲线，都会将所有不稳定曲线识别出来，并以醒目的方式提示给用户，由用户处理。

  4．当一次提取的曲线多，一屏显示不下时，除了允许拖动滑动条移动屏幕之外，为提高检索效率，增加了文本（脚号）检索方式。用鼠标点击某个管脚号，该管脚的曲线就会被自动移动到屏幕可视区域内，并且用颜色框框起来；

  5．为方便用户修改、调整曲线，用户只要用鼠标双击某个管脚曲线，测试仪会自动重新提取该管脚曲线。其它曲线保持不动。

  b．“不能用厂家提供的表笔，因为这种表笔头不够尖，其材料往往是铜质的，就算你把笔尖锉的很尖,因为铜不耐磨，笔尖很快就会秃了。”“......经过改造的表笔十分耐磨（耐用）。”

  改进：

  目前的汇能测试仪已向用户提供类似工具。

  关于ASA（VI）曲线较详细的内容，请参见<电路在线维修测试仪上的ASA（VI曲线）测试>。该文连载于《设备管理与维修》2006年.5-6期上。

  三、关于有效维修功能

  “从有效维修方面讲，该测试仪的功能主要集中在两大功能上，其一为：集成电路功能测试；其二为：阻抗VI曲线测试？”

  改进：

  几年来，汇能测试仪的测试功能已经有了很大扩充。择其重要的列在下面。当然，是否对维修有效，还请用户自行甄别：

  1．  运放功能测试

  可在线、离线检查运放的虚通（虚地）特征，由此可大致判断运放有较大开环增益。

  2．  光耦在线功能、离线直流参数测试

  在线可给出光耦的转换波形图；离线可检查光耦的电流转换系数是否够高、饱和电压是否够低等。

  3．  自定义测试

  对高级用户来说，该功能的重要性不亚于任何其它功能，并且能够很好的弥补其它测试功能的不足。但是该功能对使用者的电路知识和使用经验要求较高，故一般用户使用不多。

  目前用户至少可根据自定义使用说明实现对AD/DA的工作过程的测试。

  4．  电容、电感定量测试

  该功能最具实际意义的是，考虑到电容器的容量、漏电电阻可能随工作电压变化，允许用户选定测试电压。可在1V到28V电压内测试电容器与漏电电阻值。可测试容量最大到达20000微法；也可在指定电压下测试电感器的感抗与内电阻值。

......

  这些功能在此不作详细介绍。有兴趣者可与本公司联系索阅有关资料。

             北京天惠维测电子有限公司    http://www.hntest.com