ICT模拟零件测试方法--电容测试

ICT模拟零件测试方法–电容测试

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电容测试

电容测试测量从 10 pF 到 30,000 uF 的电容值。可变电容可以使用带有电容语句的 ad（调整）选项进行测试。

从 i3070 测试软件 08.00p 版开始，添加了测试技术以：

• 使用 DC 源测试 1000 uF 到 30 mF 的电容。
• 使用高频源测试 10 pF 到 47 pF 的电容。这在 ASRU 修订版 N 卡上的新数字化测量电路（DMC）上是可能的。

本节介绍：

• 电容测试配置（AC 测试方法）
• 电容测试注意事项
• 电容测试配置（DC 测试方法）
• 电容语句语法
• 电容测量选项
• 电容编程提示

电容测试配置（AC 测试方法）

被测电容连接在 MOA 的输入路径上，如图 1 所示。对被测设备施加 AC 源，然后使用同步 AC 电压表测量 MOA 的输出。

软件使用的测试元件包括：

• Source源 - 内部频率发生器。
• 检测器 - 内部同步 AC 电压表。
• 参考电阻器 - 所有量程。

电容测试配置（AC 源）

ASRU N 卡使用相同的测试技术。卡上的新数字化测量电路（DMC）提供了使用高频源可靠测试 10 pF 至 47 pF 电容的能力。支持的测试频率包括 100 kHz 和 200 kHz。表 3-3 显示了测试不同电容的推荐频率。

尽管 DMC 支持，但是为了向下兼容，所以IPG Test Consultant 在生成测试时，不会在测试中写入 fr100k 和 fr200k。

电容测试注意事项

在测试电容时，应注意两个方面：电容的电阻元件，以及夹具和系统本身的电容。

为补偿电容的电阻元件，您可以指定并联模型或串联模型选项：

• 并联模型（pm）。用于小于 100 uF 的电容值。
• 串联模型（sm）。用于 100 uF 或更大的电容值。

如果未指定任何选项，则使用并联模型。

要消除测量结果中夹具和系统的电容，使用系统的电容补偿功能。

如果打开电容补偿，软件使用设备和拓扑信息来确定哪些电容测试需要补偿。通常，小到 100 pF 的电容需要补偿，因为夹具和系统的电容（20 到 50 pF）相对于被测设备的值是显著的。软件在需要补偿的电容测试中加入 comp 选项，而在不需要补偿的电容测试中加入 nocomp 选项。软件将需要补偿的电容测试放在学习电容开启和关闭语句之间。

在您第一次运行测试程序时，执行需要补偿的电容测试，然后激活夹具。因为夹具没有激活，被测电路板没有接触夹具。每个测量结果仅为夹具和系统的电容。这就是系统如何学习电容补偿值。

在测试单独的电容时，从测量结果中减去学到的值，然后与测试限制进行比较以决定通过或失败。请注意，补偿测量只有在加载后第一次执行测试计划时进行。之后的测试计划执行使用第一次执行学到的结果。这减少了所有后续执行的测试时间。

请注意，如果用于需要补偿的电容测试上的感应总线使用了单独的探针，测量将无效。这是因为电路板没有接触夹具导致感应回路断开。

电容测试配置（DC 测试方法）

大电容的 DC 测试方法（1000 uF 到 30 mF）适用于 i3070 测试软件 08.00p 或更高版本。

测试配置（图 2）类似于二极管测试期间使用的配置。对被测设备施加 DC 源（由 ASRU 卡提供），并在一段时间内测量其上的电势差。

软件使用的测试元件包括：

• 源 - 内部 DC 电压源
• 检测器 - 内部 DC 电压表

电容测试配置（DC 源）

电容语句语法

电容语句执行电容测试，如示例 1 和示例 2 所示。

示例 1

适用于小型和中型电容的电容语句（AC 测试方法）

capacitor <value>,<+tol>,<‑tol>,<comp/nocomp>
capacitor <value>,<+tol>,<‑tol>,<return>,<comp/nocomp>
capacitor <value>,<+tol>,<‑tol>,<options>,<comp/nocomp>
capacitor <value>,<+tol>,<‑tol>,<options>,<return>,<comp/nocomp>
capacitor <designator>,<value>,<+tol>,<‑tol>,<comp/nocomp>
capacitor <designator>,<value>,<+tol>,<‑tol>,<return>,<comp/nocomp>
capacitor <designator>,<value>,<+tol>,<‑tol>,<options>,<comp/nocomp>
capacitor <designator>,<value>,<+tol>,<‑tol>,<options>,<return>,<comp/nocomp>

示例：

clear connect s to "C1-1"; i to "C1-2"
capacitor 2u, 11.8, 12.4, re2, fr128, nocomp, as

示例 3-2

适用于大电容的电容语句（DC 测试方法）

capacitor <value>,<+tol>,<-tol>
capacitor <value>,<+tol>,<-tol>,<return>
capacitor <value>,<+tol>,<-tol>,<options>
capacitor <value>,<+tol>,<-tol>,<options>,<return>
capacitor <designator>,<value>,<+tol>,<-tol>
capacitor <designator>,<value>,<+tol>,<-tol>,<return>
capacitor <designator>,<value>,<+tol>,<-tol>,<options>
capacitor <designator>,<value>,<+tol>,<-tol>,<options>,<return>

示例：

capacitor 10m, 5.0, 5.0, idc 40m, interval 25u, sm

电容测量选项

软件基于其对被测电路的分析为电容语句选择测量选项。您可以选择：

• 更改选项或它们的值以提高测试性能
• 手动编写在线测试

如果未指定选项，系统使用默认参数。表 1 列出了电容选项和默认值。

注意以下几点：

• AC 或 DC 测试方法 - idc 选项必须包含在内，以指示使用 DC 方法进行大电容测试。

如果未包含 idc 选项，将使用 AC 方法进行测试。

• 使用 AC 测试方法的电容测试不得包含 DC 测试方法的选项，反之亦然。

• DC 测试方法（大电容）

• 不使用 comp/nocomp 选项。所有 DC 测试均为 nocomp。

• interval 选项指定采样间隔。

• 需要 pm 或 sm 选项。如果电容处于隔离状态，选择 sm。如果有并联电阻，则选择 pm。

表 1

电容语句选项和默认值

选项	描述	AC 测试方法 默认值 （有效范围）	DC 测试方法 默认值 （有效范围）
ad	调整组件	–	不适用
am	源幅值	am0.1	不适用
ar	ASRU 范围	ar0.156	ar1.0 (0 V 到 10 V)
as	ASRU 加速（仅用于 ASRU-N）	–	不适用
co	电压合规	不适用	co2.5 (0 V 到 10 V)
comp / nocomp	打开或关闭电容补偿	必须指定	不适用
dwa	检测器延迟	dwa0	不适用
ed	额外数字	–	–
en	增强	–	–
fi	滤波	fi1	不适用
fr	频率	fr1024 （有效：128, 1024 或 8192 对 ASRU-N 仅：100k, 200k）见表 3-3。	不适用
ico	电流合规	ico1	不适用
idc	DC 电流	不适用	无默认值；必须指定值（1 uA 到 150 mA）
interval	采样间隔	不适用	25 us (25 us 到 31.2 ms)
of	电压偏移	of0	不适用
oxt	覆盖自适应测量	–	不适用
pc	并联电容（仅用于调试）	–	–
pf	通过/失败	–	–
pm	并联模型	–	–
re	参考元件	re4	不适用
sa	感应 A 总线	–	–
sb	感应 B 总线	–	–
sl	感应 L 总线	–	–
sm	串联模型	sm	sm
wa	等待	wa0	不适用
wb	宽带	–	不适用

表 2

推荐测量选项（AC 测试方法）

电容范围	推荐选项
10 pF – 15.9 pF	fr8192, wb, re6
15.9 pF – 159 pF	fr8192, wb, re6
159 pF – 1590 pF	fr8192, wb, re5
1590 pF – 0.0159 uF	wb, fr1024,re4
0.0159 uF – 0.159 uF	fr1024,re3
0.159 uF – 1 uF	fr1024, re3
1 uF – 1.59 uF	sa, sb, en, fr1024, re3
1.59 uF – 15.9 uF	sa, sb, en, fr128, ed, re2
15.9 uF – 159 uF	sa, sb, en, fr128, ed, re1
159 uF – 1590 uF	ar2, sa, sb, en, fr128, ed, re1
1590 uF – 10,000 uF	ar3, sa, sb, en, fr128, ed, re1

表 3

推荐频率值

电容范围	推荐 fr 值
10 pF 到 47 pF	fr100k 或 fr200k 仅适用于 ASRU N 卡
> 47 pF	fr128, fr1024 或 fr8192

电容编程提示

• 选择 fr128

选择 fr128 时，总是使用 ed 选项。ed 选项指定测量在整条线路周期内被测试；正常的测试时间对于有效的 128 Hz 测量是不够的。

• 选择 re 和 sa

选择反馈电阻 (re) 和源幅度 (am) 时，尽量保持 MOA 增益在 1 到 10 之间，MOA 输出在 0.01 到 0.1 伏之间。这一范围的 MOA 增益和输出提供了最准确和可重复的测量。

• 源频率

使用可以保持 MOA 输出在 0.01 到 0.1 伏之间的源频率 (fr)。较小值的电容需要较高的测试频率。您可以指定 128、1024 或 8192 的源频率；对 ASRU-N，也可以指定 100k 和 200k。

• 滤波

在噪声电路中测试电容时，使用足够的滤波 (fi) 以获得稳定的测量。请注意，i3070 电路内测试软件从未指定滤波。在一个有噪声的电路中，软件使用宽带而不是增加滤波。请注意，增加滤波会延长测试运行时间。

• 总线连接

在使用 clear connect 语句指定总线连接时，尽量最大化 Zig。就是在被测电路中布置总线，以便 I 和 G 总线之间有最大阻抗。

• 调试

在调试期间，通过向电容语句添加 pc 选项验证您的电容测试。这会在被测设备上并联一个 100 pF 电容。您的测量结果应增加 100 pF。如果您的测试结果没有增加这一量，您可能有接触或者测试问题。请注意，这仅用于调试。您不能在生产测试中使用 pc。