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http://www.pic.com.tw/layout/zh-tw/news/detail.asp?gid=15&nid=81
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% N3 a' O) r# b4 z% U, Q電子電路板檢修技術與檢修儀器的演變
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電子電路板的檢修技術在電子界中是相當獨特的一環,有別於一般的研發、品管及應用電子的技術,不但要有一定程度的專業知識,而且,要能結合實際的量測技術及故障現象的分析能力。1 N+ @% T. o) V
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! G* i3 [1 s, U$ X2 O, ^% S 成立於西元1983年的ABI電子公司,坐落在英格蘭東北的約克郡。在初期,公司本身是設計及生產積體電路( IC )元件測試設備為主,而目前主要的產品為全功能電路板檢測設備( BoardMaster8000-Plus)、小型類比/數位積體元件測試器及一般工程師都用得到的多功能檢測儀表( CircuitMaster 4000M)。ABI電子公司到目前為止在維修的市場中已有23年的歷史,其產品的設計方向在協助維修工程師,快速及準確的得到故障電路板上的信號,並進一步提供工程師其故障元件的量測結果。* ]6 {, k# f6 a8 I# ~* |1 t3 n
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△ 多功能檢測儀表 ( CircuitMaster 4000M )
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一般來說,工程師最常使用的測試儀器就是三用電表( Multi-meter),而再搭配示波器後應該就能開始檢修電路板的工作了,若遇到一些比較因難的檢測電路或元件,就可能需要其它的儀器設備,如: 信號產生器,電源供應器等…。在電子檢測工作所使用的檢測儀表,一般來說,都是用於提供工程師在電路板上的電氣信號(電壓、電流或電阻值等…)。但一種儀表就只能提供一種電氣訊息,像在使用三用電表時,所能讀取到的就只是電氣信號的數值而已,不可能同時檢測到其電氣信號的波形,在使用信號產生器時,若要同時監看輸出及回授的波形,往往要連接到另一台示波器來監看,在檢測上不但麻煩而且也很花時間。
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ABI 公司所設計的多功能檢測儀表 ( CircuitMaster 4000M),內部結合了多種量測儀表的功能,並增加了特殊且實用的量測功能,可以應用於檢測目前電路板的特性,接下來會以實際的電路實例或實際應用來說明。4 E1 ]( d! }; ? u E `
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( a. M) k- H- u( p5 y' ]7 D 在右圖的基本邏輯電路圖中,在標示為1~7的量測點中,若使用電壓表來作電壓值的量測,理論上在各點能得到的電壓值為 :, E4 W5 o1 q+ D* ~
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* 1 量測值為 5 Volts
) U1 n8 s4 H0 p- ]. O8 W: k+ ^* N# h * 2 量測值接近5 Volts
% O9 v4 s0 f) E4 d0 C * 3 量測值接近5 Volts) \- A, {; g- ^
* 4 量測值接近0 Volts
, e9 m% x( q$ H- |" ^6 c * 5 無法判斷 (空接)1 a" }' F) \! `/ V* r5 k8 r3 ^
* 6 量測值接近0 Volts
9 x4 U: |; w: `( y( E7 h4 l: F! ^ * 7 量測值為0 Volts' s7 l* Z" N! U. ?0 H% Y7 R
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在CircuitMaster 4000M中的FirmFlex功能可以明顯的區分出上述的各種狀況的訊息。' e4 p( T$ }6 L* P
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以下為各量測點為利用FirmFlex功能所量測出來的結果圖形。
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利用FirmFlex功能所量測的結果可分為三部份,一為量測信號的電壓值(此部份功能可自由外加另外的32種內建參數值),第二部份為所檢測到的信號波形,最後為量測點的信號強弱表示( 以畫面的背景顏色來區分 )
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/ K3 a7 ]( \ ~% j% b 依照上面所述,此功能最主要是可同時提供量測點的電壓值、信號波形及信號強度三種訊息給操作的工程師來分析。基於這三種資訊,工程師可輕易的量測及分辦下列故障情形:/ f4 j1 ~$ k4 G* ]: W2 z! s
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1. 電路板上的電阻變化:
, C* p/ ?- @$ b# U6 i1 q3 c3 e+ ~ 一般來說,要量測電路板上電阻的阻值,只有在靜態的情形,且要將電阻拆離電路板上才可以量測。在”FirmFlex”功能之下,在動態的情形可以量測此電阻在電路板的狀態,也可一併量測出同一串聯迴路的阻抗變化。) ^6 f! m! z" }( C. G
2. 高阻抗元件及接點量測:
5 Q- c, @# ?7 V' ?( z: w 要量測高阻抗元件或帶電的接點,通常需要額外的量測儀器,或將其元件作隔離量測,在”FirmFlex”功能之下,可量測高阻抗元件的輸出推動能力,在控制接點的量測上,可在帶電的情況作功能上的測試。
: n. B0 t; a. b/ x( D 3. 判別”開路”、”邏輯位準Low”、”Pulled Low”及”短路”這四種情形:
9 O( ]- b/ Q9 B 開路在電表或示波器所量測到的結果,會是0V的數值。' `1 S8 f5 e q4 R4 A+ }) r3 y6 c% E7 G
邏輯位準Low用電表量測會得到接近0V的數值。- w" { f/ w0 L/ k7 z% a, @
“Pulled Low”是指在量測點在電路上,與共地點只有一電阻相接,此點在用電表量測,所得到也會是0V的數值。5 c- w5 p b* E. [$ l
短路的情形在電表上量測也會得到0V的數值。% B& l1 B( Q9 p9 N* L
根據(圖一)所示,在量測點 4、5、6、7上可輕易的分辦出上述的情形,在”FirmFlex”功能之下,其結果會有很大的不同,而相同的情況,若是在Vcc為基準點時,會變化的只有量測數值及信號波形,其量測點的推動能力是不會多大的變 化。
! O) N# j9 B3 F; X* n& Y6 k 4. 直流信號的量測:9 S ?7 s- N4 q: U: X2 b
n 一般使用電表來量測直流信號時,無法確認其直流的波形( 漣波 )。
* Z- A# E6 [7 r- {: ~ n 若使用示波器來量測直流信號時,其示波器的精度不足會造成量測的誤差過大的問題。
$ x9 c7 a+ o+ u& t# } 綜合可提供量測點的電壓值、信號波形及量測點的信號強度三種訊息,可方便及簡單的量測到被測點的電氣狀態。" Z9 D/ W, S: v2 W9 ?
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