基于专用信号采集设备的电路板故障诊断系统研究

摘要

随着电子技术的快速发展，电路板的规模越来越大，集成度越来越高，出现故障的频率也越来越多。早期的电路板故障诊断主要是依靠维修人员进行手动的检测，对于可能出现故障的地方逐一排查，这种手动的检测方法速度慢、效率低，对于维修人员的经验要求很高。那么，通过对电路板进行自动故障检测与诊断，有利于提高电路板诊断测试自动化水平，加快现代电子产品设计、生产、维修进程，增强了电子设备使用寿命，对电路板自动检测和设备的快速维修具有十分重要的意义。
　　 本文针对被测电路板的特点，设计了基于专用信号采集设备的电路板故障诊断系统，通过对被测电路板正常工作时的输出响应和处于故障状态时的输出信号的比较，能够对电路板的故障进行检测和定位，从而指导后期的维修工作。专用信号采集设备包括信号产生单元和信号采集单元，信号产生单元由信号发生控制板实现各种信号的生成，信号采集单元由信号采集控制板实现信号的采集。另外，针对本系统的特点设计了各模块间的通信协议，使数据通信更加快速、可靠。
　　 文章首先介绍了电路板故障诊断技术的背景和发展现状，然后给出了系统的总体设计方案，接着从硬件和软件两个方面对系统的组成作了详细的阐述。专用的信号采集设备能够完成模拟和数字信号的采集和生成，满足故障诊断时被测电路板对输入信号的要求和输出信号的采集，并对信号生成电路和信号采集电路等作了说明；软件采用模块化的设计方法，将用户界面分为主界面和针对不同被测板的子界面，通过主界面能够启动整个检测系统，进入子界面、数据库和帮助系统，同时能够对系统进行自检。子界面由不同的模块构成，结构清晰，使用简单且便于扩展。最后结合前面的系统设计方法，设计了开关电源检测系统、输入输出电路检测系统和时序逻辑电路检测系统，并对其检测方法作了简要介绍。