在线测试技术在电子装备维修中的应用

周刚峰

（91404部队，河北秦皇岛，066001）



在线测试技术在电子装备维修中的应用

周刚峰

（91404部队，河北秦皇岛，066001）

摘要：本文首先探讨了在线测试技术的内涵、原理和方式，然后探讨了应用流程、提升途径及难点与对策，旨在对在线测试技术有更深的理解，对我国电子装备业的发展做出自己一点贡献。

关键词：在线测试技术；电子装备；维修

1　在线测试技术的内涵、原理和方式

1.1在线测试技术的内涵

在电子装备传统的测试中，传统的方法是利用万用表和示波器对每个器件进行人工测试，这种方法对测试人员的要求较高，必须熟知电路原理，具有丰富的测试、诊断故障的经验。如果测试人员的理论知识与实践经验欠缺，不但测试的过程缓慢、周期较长，而且误判的情况也会经常出现，严重更多。在线测试技术很好地解决了这些问题。在线测试，即不需要将器件从电路板上拆卸，便可判断器件是否故障的技术。它是在电路板上将器件在电气上隔离出来，逐一测量参数或测试 PCB 上的各元器件，诊断故障的器件。这种测试方法不但更加方便快捷，还实现了精细化检测，能够对结构复杂的数字电路板进行元件级检测。

1.2在线测试技术的原理

电子装备集成电路的在线测试主要采用后驱动技术来实现电气隔离。后驱动技术的核心原理是利用半导体器件允许瞬间过载的特性，向器件的前级驱动芯片的输出级灌入瞬间大电流，强迫其按测试要求由低到高或由高到低，使隔离前级器件对器件产生影响，让器件输入端口成功加入测试码。在线测试中，以真值表功能测试程序库作为测试的基础，然后用后驱动技术在超短时间内将驱动信号强制输入到被测器件中，检测实际输出信号与测试系统的软件仿真输出是否一致，如果一致，证明测试通过，器件可以正常使用，如果不一致，则证明器件功能出现问题，必须要进行维修。随着信息技术的飞速发展，运用在线测试方法的维修设备越来越多，也更加的成熟。如“电路维修在线测试仪”“IC 测试仪” 等。这些设备虽然型号名称不同，但实际的功能大同小异，都是同样的工作原理。

1.3在线测试的方式

在线测试有三种基本方式，第一种，电路在线状态测试。它是预先提取运转正常的电路板上各个集成电路的状态特征，然后把他们存入到状态数据库当中。通过提前的存储，便可在电路板出现故障的时候，将检测出的结果与数据库中的对应数值进行对比，迅速、准确找出故障元器件。这种方式可以检测 PAL、E-PLD、GAL等专用的可编程器件以及大规模集成电路。第二种，电路在线功能测试。在这种测试方法当中，先用专用的电源夹具把在线测试仪的输出电源加到待测电路板上，再用专用芯片夹夹上芯片，然后把待测芯片的信号输入到测试仪当中，这样就可以开始测试。测试通过就证明芯片性能良好，不通过则仅需通过诊断测试法再次查找故障元器件。第三种，电路 VI曲线分析测试。这是一种广泛运用的测试方式。它是在待检测的电路节点上注入预设的频率和幅度的正弦波信号，在平面直角坐标上标示该节点的电压与电流关系，最后绘制成一条幅度曲线，这就是我们所说的VI曲线。VI曲线的形状能够很好地反映该节点的电特性。检测电路板故障时，只需要将被测元器件的与运行正常的元器件相对比，便可判断故障的原因。这种检测方式具有较好的适用性，被普遍运用到电子装备的维修当中。

2　在线测试技术在电子装备维修中的应用

2.1线测试仪维修的一般流程

在测试电路板时，首先要进行电路在线功能测试，如果通过就表明元器件良好，如果不通过就表面元器件出现问题，需要进一步的电路分析测试，也可以用其它的方法进行测试。如果找不到该元器件的测试程序，可以用电路在线状态测试或电路 VI 曲线分析测试。测试芯片的性能时，将待测的芯片取下，再用离线功能测试，这时芯片与电路完全隔离，比在电路上检测更加准确。这样的方法也可以用在芯片安装之前，可以有效避免使用带有故障的芯片，减少不必要的维修成本投入。在检测过程中，偶发性故障时常发生，原因是某一集成电路的升温，当拆卸下的电路板恢复正常温度时，元器件的故障就无法找出。要解决这个问题，我们可以使用循环功能测试，经过循环多次测试，元器件会不断地发热升温，最后导致测试的不通过，从而找出故障元器件。

2.2提高在线功能测试准确性的途径

电路在线测试时，一些功能测试没有能通过的元器件其实并非存在故障，之所以这样，有许多原因。一是电路存在总线冲突。当出现这种问题时，输出脚和被测芯片输出脚相连的其它芯片的使能端通过飞线设置为“禁止状态”，强行终止其高阻态输出。这就是我们常说的设置隔离，隔离完成后一般都可以通过。二是芯片输出端接有电容。出现这种情况使，可以放慢测试的速度，使芯片管脚上所接电容在输出状态发生变化时能够有充足的时间放电，这个时候测试通过，就证明元器件并没有出现故障。三是集电极开路型元器件因未接上拉电阻而不能输出高电平。这种情况发生后，可以用测试仪内部带上拉电阻测试模式再次进行测试，通过后即正常。通过以上的这几种方法，可以有效减低电路在线功能测试的虚警概率。另外，为了便于下一次诊断的方便，可以进行备注，这样就以后实现自动提示，使测试更加的高效准确。

2.3在线测试技术应用的难点及对策

在我们目前的在线测试技术应有当中，有着诸多的难点需要解决。一是测试夹具的有效连接。在通常的在线测试中，我们对夹具有着较高的要求，这是因为被测电路板经过了“三防”处理，内部的芯片引脚与焊点有保护涂层，直接夹很难与芯片引脚实现电气连接。在这种情况下，要先用相应设备去除引脚处的涂层，再进行连接测试，等找到故障期间后再涂层保护。二是元件库的扩充和开发。容量充足的元件库是在线功能测试的基础保障，但有些时候经常会出现缺失的情况，因此必须要进行扩充，一方面要求助厂家，另一方面也可以在熟悉芯片功能的特点下自行编程开发，既能自给自足，又能提高技术能力。三是特殊元器件的测试诊断。电路板中有许多特殊元器件，这些元器件无法进行正常的在线测试，需要用状态测试法进行测试。要预先提取正常电路板上元器件的逻辑状态和自连接关系，将它们存入数据库文件，作为之后诊断测试时的参照标准。

3　结论

综上所述，在线测试技术相比传统手工测试方式，具有科学化、便捷化和准确化的特点，广泛地运用到电子装备维修当中，促进了我国电子装备业的发展。而我国的电子装备业的发展离不开装备制造业内工业技术已经与信息技术的有机融合，所以加强对在线测试技术在电子装备维修中的应用非常的必要，这也是正是本文写作的用意所在。

参考文献

[1] 王在渊，吴正德，易志刚，舒畅.在线电路测试仪在装备维修中的应用[J] .火力与指挥控制，2008(1).

[2] 刘鹏.电路在线测试技术[J] .中国仪器仪表,2003(2).

The application of online testing technology in electronic equipment maintenance

Zhou Gangfeng
（Unit 91404，Hebei Qinhuangdao，066001）

Abstract：This paper discusses the on-line testing technology of the connotation, principles and methods, and then discusses the application process, ways to improve and difficulties and countermeasures,aimed at on-line testing technique for a deeper understanding, the development of electronic equipment industry in China to make their contribution.

Keywords：online testing technology;electronic equipment;maintenance

作者简介

周刚峰，男，（1980.10—），湖北武汉人，毕业于解放军炮兵学院，硕士，工程师，研究方向：装备检测。