ASA测试技术在电路维修测试仪上的应用
2017-10-12
ASA（VI曲线）测试是电路在线维修测试仪上最重要的测试功能之一。本文简单的介绍了ASA测试的原理。主要围绕着故障检出率、测试可靠性、使用效率等方面，介绍了如何在电路维修测试仪上高水平地实现ASA测试技术。本文对评价在线维修测试仪产品、更好的掌握此项测试技术，有较大参考价值。
一、 ASA测试应用特点
Analog Signature Analysis（模拟特征分析）是一种广泛用于电子电路板的故障检测技术。具有以下应用特点：
1．不涉及电路原理，无需电路处于工作状态，所以可用于没有图纸资料，脱离设备（无需联机检测）的电路板的故障检测；
2． 不需给电路板加电，相对更安全；
3． 不涉及电路板上器件的功能，所以无论电路由什么类型的器件组成，数字的、模拟的、数模混合的、功能已知的、未知的（如专用、可编程）等等，均可测试；
4． 它是逐电路结点（器件管脚）进行测试的，基本上不受电路板上元器件封装的限制。
由于单个器件可以看成最简单的电路板电路，所以ASA技术也能够用于检测大规模、复杂或功能未知集成器件的好坏。事实上，由于条件所限， ASA是许多用户检测此类器件的唯一办法。另外，ASA用于检测
分立元件功能好坏时，也有方便、直观等特点。
二、 ASA基本测试原理
就基本检测原理而言，ASA测试可以看成万用表检测法的自然延伸。
对于无图纸电路板，最常用的故障检测方法是这样的：先用万用表测出好电路板上器件管脚（实际是电路结点）对地电阻；然后与故障电路板上相应器件管脚的对地电阻进行比较，根据差异大小来判断该结点上有无故障。由结点到具体元器件需要人工确定。这种方法简单、易用且有效，许多人都用这种办法修好过复杂、昂贵的电路板。
影响这种办法的故障检出率的主要原因是,万用表只能检测在1.5V（万用表电池电压）下的电阻，而半导体器件引脚的对地电阻随电压变化——不同电压下的电阻未必相同。比如，某TTL器件管脚在2.5V有软击穿,产生较大漏流。这样的故障就不能被检测出来。
设想你有几十、或上百块万用表，每块表的电池电压都不一样——电压范围包括了器件的工作电压。对每一个管脚，都用这些表全部测试、对照一遍，这样，上面所说的故障就会被检测出来了。这就是ASA测试原理——在一个电压区间内、而不只是一个电压点下进行比较。
三、 基本ASA测试的实现方法
用测试仪产生一个变化的电压信号加在被测试对象上，同时记录不同电压下的电流。把随电压变化的电流在电压-电流座标系上表示出来，得到一条阻抗曲线。使用者通过比较好、坏电路板相应结点的阻抗曲线的形状差异，达到故障检测的目的。
理论表明，使用以正弦规律变化的电压信号（正弦波）的测试效果最好。事实也是如此，无论进口的、还是国产的此类测试仪，都用正弦波作为ASA测试的主要测试信号。
现在市场上的此类测试仪产品都和微机配合使用。测试仪产生正弦波测试信号；微机在专用测试软件控制下，接受用户指令、实现测试算法、按用户的要求控制测试仪施加测试信号、显示测试结果、存储测试数据。
下面从用户的实际使用要求出发，对如何得到方便、高效、实用的ASA测试功能，进行一些讨论。
四、 关于配接微机
微机软硬件的更新很快。从当前微机技术以及发展来看，测试仪的软硬件主要应该解决以下两个问题：
1． 测试软件应支持主流操作系统版本
自Win98后，Windows操作系统对外部设备的管理机制作了很大改动，使得Win98上的测试程序，不能自动升级到其后的系统版本上运行。鉴于Win98及以下的操作系统很快会完全退出使用，如果测试软件不能支持主流的操作系统版本，比如Windows XP,将会给用户以后使用带来麻烦。
2． 测试仪最好支持USB口
早期的测试仪采用在计算机内插卡的方式实现和计算机的配接。由于这种方式缺点较多，又转用并口（打印口）配接。但近年来更加先进的USB口得到了迅速普及。USB口速度快、更安全（允许带电插拔），会给用户的使用带来很大方便。另外，目前市场上带并口的笔记本电脑已经十分少见，并口在台式机上也许会很快消失——常用计算机外设，如打印机、扫描仪、数码产品都是USB口了。如果测试仪不支持USB口，会影响用户微机的换代更新。
五、 关于测试信号
对任何一种电子仪器，测试信号都是构成整个测试功能的基础。它的质量，基本决定着测试质量。
关于主测试信号——正弦波：
1． 幅度（峰-峰值）
为了保证测试效果，同时又不至于损伤被测器件，正弦幅度应大于被测器件引脚的实际工作电压，小于极限电压。由于不同元器件所需电压值不同，这就要求测试仪输出的正弦波幅度可调。
显然，可调的范围越宽、允许调整的步距越小（分档越多）越好。目前市场上多数测试仪的设置为卤4V、卤8V、卤18V、卤28V等几个挡，基本满足大部分电子电路板
