基于萬用表和矩陣的熱敏電阻批量測(cè)試方案

　　韓?偉（廣州虹科電子科技有限公司?高級(jí)技術(shù)工程師，廣東?廣州?510700）

　　摘?要：使用Pickering的雙刀矩陣板卡，并配合MTS的萬用表，可實(shí)現(xiàn)批量測(cè)試熱敏電阻傳感器的阻值，保證了測(cè)試精度以及測(cè)試效率，同時(shí)節(jié)省了大量的測(cè)試成本。與傳統(tǒng)的測(cè)試方法相比，這種方案極大地減少了信號(hào)采集通道的數(shù)量，從而節(jié)省了成本；采用了矩陣切換的方式，測(cè)試速度又不會(huì)降低很多，從而保證了測(cè)試效率；而萬用表采用的是高精度萬用表，所以保證了測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

　　關(guān)鍵詞：萬用表；矩陣；熱敏電阻；測(cè)試；批量

　　0 引言

　　廣州虹科的一家用戶是儀表制造商，在儀表中廣泛用到了熱敏電阻，因此在熱敏線阻生產(chǎn)出來下線時(shí)需要對(duì)每個(gè)電阻進(jìn)行測(cè)試。因?yàn)闊崦綦娮璧木缺容^高，所以需要較高精度的儀器去采集，又因?yàn)槭钱a(chǎn)線測(cè)試，所以需要盡可能地提高效率。如果采用傳統(tǒng)的高精度萬用表測(cè)試，人工測(cè)試會(huì)很慢，效率低；如果想提高效率并且自動(dòng)化地測(cè)試，需要很多臺(tái)萬用表，這個(gè)又會(huì)造成極高的成本，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)算。因此客戶想要尋找一種經(jīng)濟(jì)，效率高并且精度可以達(dá)標(biāo)的方案。

　　1 解決方案

　　因?yàn)橐獙?duì)熱敏電阻進(jìn)行精確的測(cè)量，所以我們采用更為精確的四線制測(cè)電阻的方案，四線制測(cè)電阻的原理如圖1。四線制測(cè)電阻的方法可以消除引線誤差，實(shí)現(xiàn)較高精度的測(cè)試，但是需要的成本較高，因此在大范圍的測(cè)試中并不適用。

　　我們的方案采用矩陣開關(guān)加萬用表的形式，只需要一塊萬用表，就可以利用矩陣自動(dòng)化的方法測(cè)試一批產(chǎn)品。

　　矩陣板卡的結(jié)構(gòu)如圖2。

　　該矩陣是一個(gè)雙刀矩陣，即每一條通道實(shí)際上是有兩條線路，例如Y1實(shí)際上是有Y1.1和Y1.2，分別可以跟X1.1和X1.2連接，這樣剛好就可以用于四線制的測(cè)試。

　　萬用表與開關(guān)的連接圖如圖3。

　　這樣就將萬用表的4個(gè)端口擴(kuò)展到了X軸上，將任意兩個(gè)點(diǎn)，例如X1（X1.1,X1.2）和X2（X2.1,X2.2）接到熱敏電阻的兩個(gè)引腳上，便可以通過電腦控制開關(guān)切換來實(shí)現(xiàn)電阻的測(cè)試，將矩陣開關(guān)通過線纜連接到電阻夾具上，通過簡單的編程，便可實(shí)現(xiàn)批量化的測(cè)試，并且具有經(jīng)濟(jì)且高效的特點(diǎn)。

　　2 涉及產(chǎn)品

　　本方案涉及的產(chǎn)品如下。

　　1）40-533B-032（如圖4）

　　64x2 雙刀矩陣，額定電流為1 A，額定電壓為150 VDC，典型動(dòng)作時(shí)間0.5 ms，壽命為1x10 ⁹ 次。

　　2）GX2065（如圖5）

　　GX2065采用緊湊型單槽3U PXI格式，提供功能、分辨率、精確度和速度于一體的獨(dú)特組合。具有6.5位分辨率，0.005%基本DCV讀取精度和高達(dá)3 500讀取每秒（rps），可確保準(zhǔn)確、快速和可重復(fù)的測(cè)量。所有測(cè)量功能包括數(shù)字化功能，從PXI總線被隔離到提供真正的差分功能，浮動(dòng)測(cè)量。

　　3）60-104-001（如圖6）

　　該款2槽 USB/LXI 模塊機(jī)箱具有小型輕量的外形，使之特別適用于隨身攜帶、桌面和狹小空間使用。該機(jī)箱專用于桌面或機(jī)架安裝，并且可通過USB或 LXI 以太網(wǎng)遠(yuǎn)程控制。經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制使測(cè)試系統(tǒng)的開關(guān)功能能夠盡可能靠近被測(cè)對(duì)象。

　　3 結(jié)論

　　上述提到的機(jī)箱目前僅支持Pickering Interfaces，其他第三方產(chǎn)品可能需要選擇其他的機(jī)箱。廣州虹科電子科技有限公司是英國Pickering Interfaces在中國的代理商，廣州虹科提供基于PXI/PXIe/PCI總線的平臺(tái)及各種功能模塊，包括信號(hào)切換開關(guān)，程控電阻，信號(hào)源，萬用表，靜態(tài)/動(dòng)態(tài)數(shù)字I/O，F(xiàn)PGA等，以及基于此類平臺(tái)開發(fā)的自動(dòng)化測(cè)試解決方案，可廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體測(cè)試、汽車電子、航空航天、醫(yī)療、通信、船舶等各個(gè)行業(yè)。