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深圳市忠信儀器儀表有限公司


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鼎陽(yáng)示波器Pass/Fail測(cè)試步驟詳解

閱讀:40發(fā)布時(shí)間:2023-2-25

 在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的社會(huì)中,我們使用的電子產(chǎn)品越來(lái)越精細(xì),各類參數(shù)指標(biāo)也越來(lái)越嚴(yán)格。在進(jìn)行小批量設(shè)備或工業(yè)自動(dòng)化測(cè)試時(shí)(例如,產(chǎn)品在出廠前需要做某些性能檢測(cè)),往往意味著對(duì)大量重復(fù)性指標(biāo)的測(cè)試。市面上大多數(shù)臺(tái)式數(shù)字示波器都擁有的Pass/Fail功能可以很輕易地完成這項(xiàng)工作,它可以自動(dòng)捕捉到不符合設(shè)定要求的異常信號(hào),把工程師從觀察大量信號(hào)的過(guò)程中解放出來(lái),令工程師更高效地完成測(cè)試工作。

那么怎么用數(shù)字示波器來(lái)實(shí)現(xiàn)Pass/Fail測(cè)試呢?下面我們將給出詳細(xì)的測(cè)試步驟以供參考。

本例采用鼎陽(yáng)科技SDG2000X信號(hào)發(fā)生器和SDS1000X-E/SDS2000X數(shù)字示波器來(lái)模擬Pass/Fail功能的實(shí)際運(yùn)用。(連接方式如圖所示)
鼎陽(yáng)示波器
 
首先,我們用信號(hào)源模擬實(shí)際的規(guī)律性輸出 (此處模擬產(chǎn)品為良品的指標(biāo)),輸出一個(gè)2V,1KHz的方波,輸入到數(shù)字示波器,然后在示波器操作界面進(jìn)入Pass/Fail功能。示波器的詳細(xì)操作步驟為:

1.     在配置設(shè)置“Utility"中選擇“通過(guò)測(cè)試"—“允許測(cè)試";
2.     選擇“規(guī)則設(shè)置",選擇X軸和Y軸的水平調(diào)節(jié)和垂直調(diào)節(jié)范圍(調(diào)節(jié)范圍是當(dāng)前檔位的系數(shù)),通過(guò)‘規(guī)則設(shè)置’設(shè)定符合標(biāo)準(zhǔn)的條件,本例采用的設(shè)置:
時(shí)基檔位為500μs,幅度檔位為500mV;
X軸系數(shù)為0.12div,即允許0.12個(gè)當(dāng)前時(shí)基檔位的通過(guò)范圍(500us*0.12=6μs);
Y軸系數(shù)為0.20div,即允許有0.20個(gè)當(dāng)前幅度檔位的通過(guò)范圍(500mV*0.2=100mV);
3.     選擇是否開(kāi)啟顯示信息(開(kāi)啟顯示信息則會(huì)在屏幕右上角看到信號(hào)通過(guò)和失敗的幀數(shù)及總幀數(shù))、失敗即停(檢測(cè)到失敗信號(hào)后停止采集)和檢測(cè)到失敗信號(hào)是否發(fā)出蜂鳴聲報(bào)警提示;
示波器發(fā)出蜂鳴聲報(bào)警
4.     在信號(hào)源中選擇通道合并功能,人為設(shè)置添加一個(gè)10Hz,200mV的脈沖信號(hào)作為異常信號(hào)(此處模擬產(chǎn)品為不良品的指標(biāo)),每當(dāng)這個(gè)脈沖出現(xiàn),都會(huì)使信號(hào)超出之前設(shè)置的容限模板,系統(tǒng)會(huì)捕捉到異常波形,通過(guò)停止采集并發(fā)出蜂鳴聲通知到測(cè)試人員。

點(diǎn)擊返回和打開(kāi)操作軟鍵,此時(shí)通過(guò)測(cè)試功能開(kāi)始運(yùn)行。接下來(lái)我們可以在數(shù)字示波器中看到下圖的輸出顯示:
數(shù)字示波器
     如上圖所示,黑色區(qū)域?yàn)槲覀冊(cè)O(shè)定的通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)范圍,當(dāng)脈沖信號(hào)出現(xiàn)在藍(lán)色背景區(qū)域時(shí),即超出容差模板,波形測(cè)試失敗。反之,信號(hào)只要在黑色通道,則會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)判定為通過(guò)。
因此,當(dāng)信號(hào)的頻率或幅度波動(dòng)過(guò)大或者有其他干擾信號(hào),從而導(dǎo)致輸入信號(hào)超出容差模板的時(shí)候,系統(tǒng)會(huì)認(rèn)為這一幀信號(hào)測(cè)試失敗。

     上例設(shè)置了失敗即停并且輸出蜂鳴聲報(bào)警,在總共29幀的輸入信號(hào)中,前28幀都是屬于測(cè)試通過(guò)的波形,在第29幀出現(xiàn)了測(cè)試失敗的波形,示波器停止采集并且發(fā)出蜂鳴聲。
接下來(lái)我們通過(guò)屏幕右上角顯示的信息可以粗略地分析信號(hào)失敗率。把“失敗即停"選項(xiàng)關(guān)閉,然后采集一段時(shí)間的數(shù)據(jù)。可以看到得到的數(shù)據(jù)如下圖所示:

示波器數(shù)據(jù)
由前文可知圖中信號(hào)是由兩個(gè)信號(hào)合并而成,分別為2V,1KHz 的方波和200mV,10Hz 的脈沖信號(hào)。

我們從顯示的信息可以得知測(cè)試失敗的波形有272幀,測(cè)試通過(guò)的波形有3567幀,信號(hào)總共3839幀。我們可以從這些信息做出下列的分析:

導(dǎo)致測(cè)試失敗的信號(hào)是我們使用信號(hào)源輸出的一個(gè)頻率只有10Hz 的脈沖信號(hào),可認(rèn)為每一幀失敗的波形中只有一個(gè)脈沖,一幀信號(hào)有七個(gè)方波,其中有一個(gè)脈沖會(huì)導(dǎo)致測(cè)試失敗。

     則被判定為Fail的幀數(shù)等同于導(dǎo)致測(cè)試失敗的脈沖數(shù)量,為272個(gè)。在3839幀波形中,每幀波形有7個(gè)周期的方波。所以,失敗率為272/(7*3839)=0.010121…而10Hz/1000Hz=0.01。排除數(shù)字示波器死區(qū)時(shí)間和開(kāi)始采集時(shí)間不確定等因素的影響,這個(gè)數(shù)據(jù)基本上和理論數(shù)據(jù)一致。

     此外,鼎陽(yáng)數(shù)字示波器的后面板有Pass/Fail Out通道,每當(dāng)檢測(cè)到失敗波形的時(shí)候,示波器都會(huì)輸出一個(gè)TTL脈沖信號(hào)。我們?cè)谥貜?fù)性測(cè)試或者工業(yè)自動(dòng)化測(cè)試時(shí)可以使用BNC線連接此接口,利用該TTL脈沖信號(hào)來(lái)做一些針對(duì)不良品的措施(例如的加一個(gè)蜂鳴器或者其他更系統(tǒng)詳細(xì)的方式)。我們可以通過(guò)下面的例子來(lái)了解這個(gè)功能。

     在上面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上用BNC線把SDS2000X數(shù)字示波器后面板的Pass/FailOut接口連接到另外一個(gè)示波器SDS1000X-E的通道1。然后在SDS2000X示波器進(jìn)行如下設(shè)置:“Utility"—“Aux輸出"—“Pass/Fail"。當(dāng)檢測(cè)到測(cè)試失敗的信號(hào)時(shí),示波器后面板的Pass/Fail接口會(huì)輸出一個(gè)TTL脈沖。
SDS2000X示波器顯示界面
△SDS2000X示波器顯示界面

如圖,我們可以看到在輸入了43幀方波信號(hào)之后,出現(xiàn)了兩幀超出容差模板的信號(hào),這兩幀信號(hào)都是測(cè)試失敗的信號(hào)。
SDS1000X-E數(shù)字示波器顯示界面
△SDS1000X-E數(shù)字示波器顯示界面

      在上圖中我們可以看到,在SDS1000X-E示波器中我們捕捉到了兩個(gè)脈沖信號(hào),這個(gè)跟上述兩幀超出容差模板的波形的數(shù)量是一致的。在實(shí)際應(yīng)用中,我們可以根據(jù)失敗波形給出的TTL信號(hào)來(lái)做一些應(yīng)對(duì)不良品的措施。 

      Pass/Fail功能在確保批量產(chǎn)品的重復(fù)性測(cè)試和工業(yè)自動(dòng)化方面都有很優(yōu)秀的表現(xiàn),可以確保批量產(chǎn)品的指標(biāo)一致符合要求,并成功篩選出不良品,且可以從示波器后面板的Pass/Fail接口獲得一個(gè)TTL脈沖信號(hào)。我們可以利用此脈沖作為激勵(lì)信號(hào)來(lái)推動(dòng)其他設(shè)備,從而對(duì)不合格的產(chǎn)品采取相應(yīng)的措施,使得產(chǎn)品出廠的質(zhì)量得到保證。

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