Как создать точки измерения на печатной плате для диагностики?

25

Каков наилучший способ реализации точки на печатной плате, где напряжение (например, выход регулятора) может быть измерено мультиметром для проверки сборки или диагностики в случае неисправности (предпочтительно в Eagle)?

Андрей Про
источник
25
@ LeonHeller - я полностью не согласен с близкой идеей. Есть много людей, которые только начинают, с которыми никогда не сталкивались с концепцией контрольных точек.
Майкл Карас
9
@LeonHeller, я также не согласен с закрытием и многими другими закрытиями. На этом сайте есть несколько пользователей (не модераторов), единственное действие которых - просеивать и закрывать объекты - они не отвечают на вопросы, а пытаются помешать другим делать это. Функцией сайта является содействие обучению с определенными ограничениями. Можем ли мы сосредоточиться на обучении, а не на ограничениях.
TonyM
5
@CogitoErgoCogitoSum Вы смешиваете два несовместимых аргумента. «Тривиальность субъективна» - конечно, и тривиальный вопрос от новичка может быть вполне допустимым ИМО. «Выступать за закрытие ЛЮБОГО вопроса - в лучшем случае элитарность» - конские яблоки. Очень хороший способ убедиться, что люди действительно покидают этот сайт и находят что-то лучшее в своей жизни, - позволить потоку вопросов выродиться в поток не относящихся к делу потоков.
alephzero
8
Проблема не в том, что вопрос тривиален, проблема в том, что он не подходит для модели обмена стека, потому что у него слишком много потенциальных ответов, которые при отсутствии какого-либо конкретного требования в вопросе будут отличаться в основном личными предпочтениями . Эти сайты предназначены для вопросов, на которые можно дать однозначный ответ , обратная сторона которых заключается в том, что, по общему признанию, они не пытаются охватить все, о чем кто-то может задуматься. Учебники, учебники и изучение существующих дизайнов - это ресурсы, которые не предназначены для замены сайтов по стеку .
Крис Страттон
4
Разговор о тривиальности действительно принадлежит Meta, но я собираюсь оставить его в силе, потому что здесь были сделаны некоторые действительно хорошие замечания.
Дэйв Твид

Ответы:

15

Это довольно распространенная вещь, которую нужно делать, и действительно полезная для проверки напряжения.

Контрольная точка - это просто дыра с покрытием, возможно, с хорошей маркировкой. У Eagle есть библиотека, testpadкоторая содержит отверстия и колодки всех форм и размеров с красивым схематическим символом.

При размещении контрольных точек я бы порекомендовал расположить их на 0,1 "глобальной сетке, что означает, что если у вас есть несколько рядом друг с другом, вы можете использовать Veroboard с прикрепленными pogo-пинами, чтобы сделать простое тестовое устройство.

Том Карпентер
источник
6
Не забудьте добавить несколько наземных контрольных точек, разбросанных по доске.
Питер Беннетт
34

Существует несколько способов добавления функций тестируемости на доску. Они будут работать в любом пакете САПР, разработанном для печатных плат и схем.

  1. Первым шагом является определение схематического символа для представления одноконтактного устройства, называемого контрольной точкой.
  2. Поместите экземпляр спроектированного символа контрольной точки на схему, а затем подключитесь к нужному узлу цепи. Вы можете использовать именованные соединения узлов или использовать схематические линии соединения. Повторите для всех узлов, нуждающихся в доступе для тестирования.
  3. Создайте чистый список из схемы так, чтобы он включал контрольные точки, как это предусмотрено в схеме.
  4. Создайте символ макета, который будет одним компонентом булавки, который будет вашим компонентом контрольной точки. Вот где некоторые изменения могут вступить в игру.
  5. (A) используйте SMT pad для контрольной точки. Преимущество состоит в том, что они занимают место только на одной стороне доски.
  6. (B) используйте площадку ThruHole с соответствующим размером отверстия. Одним из преимуществ прокладки со сквозным отверстием является то, что она может облегчить установку многометрового зонда на место.
  7. (C) используйте большую площадку ThruHole с достаточно большим отверстием для размещения крюка захвата или зонда. Они должны быть расположены близко к краю платы, чтобы к ней было легко подключаться.
  8. (D) создать элемент для действующего коммерческого контрольного пункта, который устанавливается на плате. Занимаемая площадь может быть SMT или THMT в зависимости от типа выбранной вами контрольной точки. Основное преимущество этого типа контрольной точки состоит в том, что зонд захвата может быть установлен и будет оставаться подключенным в течение всего процесса измерения. Недостатком является добавленное содержание спецификации и дополнительные затраты на компоненты.
  9. При размещении компонентов на плате включите компонент контрольной точки, как и любой другой компонент.
  10. При импорте списка сетей в макет соединение контрольных точек с помощью условного обозначения будет привязано к нужным узлам схемы.
  11. Переместите контрольную точку в нужное положение, а затем просто проложите трассировочное соединение к выводу целевого компонента.

Контрольные точки SMT PAD

введите описание изображения здесь

При использовании площадок SMT для зондирования прицела может быть выгодно расположить соседние пуски GND поблизости, чтобы опорная точка прицела была как можно короче. Имеются доступные выводы GND зонда, которые выглядят как на следующем рисунке и сделаны так, чтобы они были гибкими, но имели форму. Спланируйте SMT колодки соответственно.

введите описание изображения здесь

Идея для испытания через сквозное отверстие

введите описание изображения здесь

Использование компонента Test Point

введите описание изображения здесь

Иногда может быть желательно использовать специализированный компонент контрольной точки, который допускает прямое подключение зондового датчика. Как правило, они состоят из двух частей, которые имеют центральный контакт гнезда и отдельный зажим заземления с тремя или четырьмя ножками.

введите описание изображения здесь

Майкл Карас
источник
Ницца. Не могли бы вы добавить пример такого типа, который позволяет вставлять пробник осциллографа и обеспечивает его собственное хорошее местное заземление? например, это, но, возможно, где-то есть лучшая фотография.
перицинтион
@pericynthion Добавил один.
Майкл Карас
13

Это с точки зрения "хобби электроники".

Количество ваших рук ограничено, и для отладки вещей часто требуется возиться с вещами и нажимать кнопки, удерживая щупы, и через несколько минут вы обнаруживаете, что между зубами держите мультиметровые щупы. Это не хорошо.

Получите сумку этих 0.1 "заголовков от aliexpress за 2 $.

введите описание изображения здесь

Теперь это отрыв, а это значит, что вам нужен высокотехнологичный высокоточный электронный машинный нож для их резки:

введите описание изображения здесь

Теперь вы положили на свою печатную плату покрытые металлом прокладки для использования в качестве контрольных точек. Ваше средство разработки печатных плат должно иметь посадочную площадку для контрольной точки, в противном случае используйте посадочную площадку для 0,1 "разъема с 1 или 2 контактами.

Очевидно, что единственное, что вам нужно будет проверить, это узлы, на которых вы НЕ добавляли контрольные точки, но эти 0,1 "заголовки очень хорошо припаиваются к некоторым поверхностным площадкам SMD, таким как резисторы, если вы будете осторожны. На TQFP200 забудьте об этом.

В любом случае, возьмите эти «сигнальные кабели Arduino» (часто называемые кабелями «Dupont»), которые сочетаются с вашими мужскими контактами.

введите описание изображения здесь

Хорошо! Постарайтесь достать их достаточно долго, отрежьте один женский конец, вместо этого добавьте банан и воткните их в свой мультиметр. Это освободит ваши руки!

Это практично, когда вам нужно одновременно протестировать и настроить код.

Теперь, для более быстрых сигналов (т. Е. С использованием вашей области видимости) это не будет работать очень хорошо, к счастью, зонд области видимости довольно хорошо фиксируется на 0,1 "заголовках.

Для более быстрых сигналов, 2-контактный 0,1 "разъем с заземлением, 50-омный SMD MELF резистор и немного коаксиального кабеля на конце довольно хороши. Он не рассчитан на ГГц, но на скорости Arduino ... он будет работать .. ,

peufeu
источник
5
«Высокотехнологичный высокоточный электронный машинный клипсатор» заслуживает одобрения
трубка
Это мой любимый инструмент для
обрезки
4

Также обычно добавляют резисторы с нулевым сопротивлением или 2-контактный 100-тысячный разъем с помощью перемычки на всех ваших силовых шинах. Это позволяет измерять ток конкретного устройства или подсистемы. Или охарактеризовать вышестоящий преобразователь питания.

Встроенные резисторы на общих шинах также могут быть полезны для устранения неполадок, так как вы можете отключить устройства от шины.

sstobbe
источник
2

Если используются зажимы типа «крокодил», пробники или захватные устройства, а речь идет о паяной сборке вручную:

Используйте два отверстия на расстоянии 100 тысяч для каждой точки, сделайте петли из всех ваших отрывков проводов для компонентов и впаяйте их. Попробуйте выполнить круговой изгиб, например, вокруг небольшого вала отвертки, и спаяйте их в плату в первую очередь, размещение стороны компонента на чем-то теплостойком.

Для радиочастотных, низкоуровневых аудио или быстрых цифровых (TTL и выше) контрольных точек создайте контрольную точку заземления ОЧЕНЬ РЯДОМ, чтобы вы могли подключать прицел, не обнаруживая больше помех от контура заземления, чем сигнала.

rackandboneman
источник