※正达故障电路板检测设备："ZD国内第三代在线电路维修测试仪的新发展"后记

【正达故障电路板检测设备系列论文】

 

 

"ZD国内第三代在线电路维修测试仪的新发展"后记

——关于电路测试仪的一些有意思的话题

 

 

 

    《国内第三代在线电路维修测试仪的新发展》论文（以下简称：《论文》）写于2013年2月，其背景是2011年推出的正达ZD9610型在线电路维修测试仪在历经两年的测试后，已被充分证明达到了一个全新的技术高度。《论文》对ZD9610测试仪的突出特点进行了介绍，同时对国内在线电路维修测试仪的发展概况进行了回顾和展望。

    《论文》发布之后，受到了一定程度的关注，部分章节和段落被多次刊载和引用。另外，《论文》中的某些语句和观点也引发某些漫谈。本文就聊一聊这些有意思的话题，权当是《论文后记》吧。

 

话题1.《论文》中说：“…国内陆续地引进了大量的现代化电气设备。由于这些设备上普遍采用了数字集成电路器件，因而常被冠以‘数控设备’这一时髦的名称。”

    漫谈：数控设备应是数字控制设备的简称，怎么成了“采用了数字集成电路器件”的就叫做数控设备。《论文》作者这样说不是属于缺乏常识和概念不清吗？

 

    回复：这样理解这段话曲解了《论文》的本意。《论文》中用到了一个词“冠以”，该词含有“强加”的意味，因为头上的“冠”是由别人给“冠”上的。结合上下文，《论文》中显然并不是在定义“数控设备”这个概念，否则在概念中怎么会出现“常被”、“冠以”甚至是“时髦”这类词汇。《论文》说的是1980年代初期，许多电路维修人员在面对大量涌现的数字集成IC时所表现出的陌生新奇、概念模糊以及无所适从的状况。经历过那个年代的从业者是会感同身受的。

 

话题2.《论文》中说：“器件故障分别为：①器件功能故障；②低频静态参数故障；③高频动态参数故障。”

    漫谈：低频指交流信号，静态指直流信号，“低频静态参数故障”到底是指交流还是直流？

 

    回复：《论文》这里确实不太严密，写成“低频的静态的”更准确，皆因想在语感上配合后面的语句。

    为何要着重强调低频的，因为实践证明：某些器件的参数故障只有在高频时才会出现，低频时不出现。《论文》中介绍的第三代ZD9610电路测试仪，正是通过大大提高测试频率，从而发现在低频测试环境下无法发现的器件故障。因此没有将数字器件参数故障类型简单划分为“直流和交流”。

 

话题3.《论文》中说：“对于第一种故障（见话题2）采用普通直接功能测试就可有效发现，这种故障是数字器件的常见故障；对于第二种故障VI曲线测试是最简单有效的测试手段”。

    漫谈：用VI曲线测试“静态参数故障”没有搞清电路基本知识吧，VI曲线如何能测试出参数值来？

 

    回复：《论文》中并没有说“用VI曲线能测试静态参数值”，看来《论文》被“冠以”了这句话。那《论文》中说的是什么呢，说的是“可用VI曲线测试这种参数故障”。

    数字器件静态参数故障主要表现在电压（V）和电流（I）特性上。从原理上讲，VI曲线测试可以覆盖这种故障。而实测中，采用VI曲线测试不但测试过程简单，效果好，还能在线测试，优势明显。还未出现采用VI曲线测试无法发现这类参数故障的实例。

    维修的目的是发现故障，解决问题。哪种方法既简单、又快速、还有效，就应采取哪种方法。

    有这样一个故事：美国大发明家爱迪生让一位助手去测量一个白炽灯泡的容积。这位助手是位数学高手，他先将白炽灯泡分割成多种几何形状分项测量，然后运用复杂的数学公式计算，但折腾了很久只算出一个粗略近似的结果。爱迪生知道后对他说，你其实只需先将白炽灯泡内盛满水，再用量杯测量这些水的体积就可以了。数学高手心悦诚服。

    很多时候，简单的方法既省事，又精确。虽然看起来没有那么“高大上”。

 

话题4.《论文》中说：“ZD4040属于第一代测试仪…国内第一代电路测试仪始于1990年代初…”

    漫谈：由于以上条件，因此联想：ZD4040应始于1990年代初。但正达公司成立于1997年呀，怎么回事？

 

    回复：在任何可检索到的正达介绍中，公司成立的年代都明确写明是1997年。《论文》简述了国内电路测试仪的发展概况，必然会涉及到每一代测试仪的代表机型和起始年代，产生复杂联想没有必要。

   《论文》中简述的是产品，而不是在说企业。若说到企业，正达公司创始人是1990年代初期国内第一代电路测试仪的主要设计者，多人在1990年代初期就从事这个行业至今。这些内容《论文》中并没有涉及，本文倒是可以带上这一笔。

    再多说几句，1990年代初国内第一代电路测试仪品牌是“超能”，意为“超越创能”之意。（创能，1980年代进入国内的新加坡电路测试仪。）至于后来的某能，自诩为始于1990年代初，与事实不符。

 

话题5.《论文》中说：“ZD8001也属于第一代测试仪…ZD9001（ZD9002）等都属于第二代测试仪…”

    漫谈：在第一代测试仪（ZD8001）中，再装几个正、负直流电源，就成了二代测试仪（ZD9001）？从成本角度上说，再加装几个价值几百元的电源，就升级了？

 

    回复：莫非下一代产品唯有比上一代硬件成本增加很多才说得过去吗？这种所谓“从成本角度上说”犯了一个常识性的错误。要知道，电子设备的很多换代产品硬件成本非但没有增加，反而是大大降低了。

    衡量一个换代产品，应当是看其增加了多少功能，提高了多少性能。而不是外观上多了几个按钮，增加了多少成本。

    第二代电路测试仪的测试对象发生了很大的变化，由仅能对单一的+5V数字器件功能测试（第一代测试仪），扩展到可对+/-12V模拟器件以及+/-12V高压接口数字器件的功能测试（第二代测试仪），还有很多性能上的提升，这哪里是再加装几个价值几百元电源的问题。

 

话题6.《论文》中说：“可完成40管脚以上数字器件直接功能测试是第三代电路测试仪的基本特征。”

    漫谈：增加测试仪数字通道并不是困难的事情吧，有些机型就有80路数字测试通道；40脚以上的74系列器件比例极小，可以预料的是，在将来的电路板上，还将更加少见；万一碰到超过40脚的逻辑器件，还有VI曲线测试呀。

 

    回复：不错，第一代测试仪（如ZD8001）和第二代测试仪（如ZD9001）都是80路数字通道，但都不能对40脚以上的数字器件进行功能测试。可见，满足数字通道数量要求和能测试40脚以上数字器件功能不能简单划等号。

    目前还看不出“40脚以上的74系列器件很少、在将来还将更加少见”这种趋势。毕竟这类器件是后来才出现的新型数字器件，历经了从无到有、从少到多的过程，这些后来才应运而生的新型数字器件何以反而会越来越少？

    若“万一碰到超过40脚的逻辑器件，还有VI曲线测试呢”。这个说法更有意思。倘若VI曲线测试真有这么万能，那为什么还要单说碰到40脚以上的逻辑器件？电路测试仪中40脚以下逻辑器件的功能测试也干脆不要算了，其它测试手段也都干脆不要算了，由VI曲线测试包打天下嘛。

    问题显然没有这么简单。VI曲线测试是通过器件管脚端口判断故障，对于内部损坏而端口特性未发生改变的故障器件， VI曲线测试无能为力。比如AD/DA等模/数类器件，出现故障后采用VI曲线测试经常很难发现问题。由于这类器件普遍价值较高，维修中轻易舍不得尝试更换，会使维修陷入困局。以上只是举了一个例子，正达电路维修中心多年来收集了不少类似的器件。同时，用VI曲线测试一般需要有好坏器件对照比较，对测试条件有一定限制。

    如果今后通过“下大功夫、大大改进VI曲线测试”能解决上述问题吗？不能。因为这一切都是VI曲线测试原理所决定的。

 

话题7.《论文》中说：“能测试高频动态参数故障是第三代电路测试仪的基本特征。”

    漫谈：数字器件的动态参数有好多个，这里测试的是哪一个参数呢？ 

 

    回复：看来《论文》再次被“冠以”了。《论文》中没有说能测试数字器件的“高频动态参数值”，而说的是测试数字器件的“高频动态参数故障”。这类故障所表现出来的特征是一种综合性的故障，但采用低频测试环境下的普通功能测试无法发现。只有通过大大提高测试频率，才能发现这个类型的故障器件。这是问题的关键所在。

    《论文》中明确指出：测试频率远低于器件的实际工作频率，但实测中存在明确的对应关系。如TTL74和CMOS4000系列由于工作频率范围不同，因而选择的测试频率范围也不同。通过对ZD9610测试仪5年多的应用，这种对应关系未出现特例。解决了不少实测难题，有大量实例，可反复验证。

 

话题8.《论文》中说：“通过端口阻抗特性离线识别模拟器件型号是第二代ZD9001电路测试仪在测试方法上的重要原始创新。”

    漫谈：这顶多只能算是使用VI曲线时测试方法上的创新，而不能说是测试方法上的创新吧。

 

    回复：这说明对什么能称之为是“测试方法”存在不同理解。这就好比山东人说泰山是高山，而西藏人却不以为然。那泰山是高山吗？泰山压顶，岂能不是。

    这个测试方法通过对器件端口特性预先建立特征库，主要用来识别模拟器件的型号。在这个测试方法出现之前，只能通过逻辑功能识别数字IC型号，无法识别模拟IC的型号。当这个测试方法出现之后，对模拟IC型号识别形成了解决方法，解决了很多实际难题。

    《论文》已明确说明通过端口阻抗特性测试实现这项功能并不复杂，但之前国内外并没有人想到和采用。这是一个“跳出固有思维”的问题，称之为“原始创新”，原因就在这里。

 

话题9.《论文》中说：“器件的发展趋势在无形之中预示着电路测试仪的发展未来, 我们切实需要做的是：紧跟技术发展的步伐，使电路测试仪在测试技术和使用环节上不断地做出突破。”

    漫谈：电路测试仪未来的发展方向是什么？是继续沿着测试更加复杂器件的功能（如40管脚以上的数字器件）以及提高测试频率等方向发展呢？还是针对IC器件管脚越来越密，功能趋复杂，大力发展采用VI曲线探棒测试？

 

    回复：对电路测试仪未来发展的展望，仁者见仁，智者见智。存在不同观点很正常。因为这既需要解决问题，又需要量力而行。

    例如：如果受到技术水平和实现方式的限制，当无法对复杂器件（如40管脚以上数字IC，AD/DA等模/数类IC）功能测试，当无法对管脚间距只有0.5mm的IC采用测试夹在线测试（包括功能测试和VI曲线测试）时，有人主张发展VI曲线探棒在线测试也未尝不可。

    电路测试仪若要向更高端发展，特别是对于第三代电路测试仪而言，这些是绕不过去的问题。

    正达的选择是直面这些问题，尽力在测试技术和使用环节上做出突破，目前都已取得了实质性的进展。随着以ZD9610为代表的第三代在线电路维修测试仪应用技术的深入发展，未来将是一片更加广阔的天地。

 

 

 

2016年8月