CN115932553A - 一种无图纸的电路板检测方法及检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无图纸的电路板检测方法及检测设备，该方法包括：在待检测电路板不通电时对检测点位进行检测，得到多个检测点位的VI曲线数据；将所述待检测电路板中的待检测电路模块进行功能测试，得到待检测电路模块的功能测试数据；基于预设硬件，对所述待检测电路板中的可编程芯片引脚进行IO测试，得到可编程芯片引脚的IO功能，并读取可编程芯片的固件数据；将所述VI曲线数据、所述功能测试数据、所述IO功能以及所述固件数据分别与标准数据进行对比，判断电路板的状态。本发明提供的一种无图纸的电路板检测方法及检测设备，分别检测待检测电路板的各项数据，并与标准数据进行对比，以实现对电路板功能的检测。

Description

一种无图纸的电路板检测方法及检测设备

技术领域

本发明涉及电路板检测技术领域，尤其涉及一种无图纸的电路板检测方法及检测设备。

背景技术

机载设备生命周期长，种类多，每批数量少，价值高，且缺乏资料及专用检测设备，因此电路板检测及故障定位一直是难题。

现有技术中对于电路板的检测一般是对照电路板的设计图纸，对电路板中的待检测位置进行逐一检测，确定每一待检测位置的功能是否正常。

但是，如果对每一电路板都需要按照图纸进行检测，那么检测的工作量将会很大，而且检测的时间也会很长，不方便对大量电路板进行检测，而对于图纸缺失的电路板将无法进行对应的检测。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种无图纸的电路板检测方法及检测设备，用以解决现有技术中只能依赖电路板的设计图纸对电路板进行检测的问题。

为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种无图纸的电路板检测方法，包括：

在待检测电路板不通电时对检测点位进行检测，得到多个检测点位的VI曲线数据；

将待检测电路板中的待检测电路模块进行功能测试，得到待检测电路模块的功能测试数据；

基于预设硬件，对待检测电路板中的可编程芯片引脚进行IO测试，得到可编程芯片引脚的IO功能并读取可编程芯片的固件数据；

将VI曲线数据、功能测试数据、IO功能以及固件数据分别与标准数5据进行对比，判断电路板的状态。

在一些可能的实现方式中，在待检测电路板不通电时对检测点位进行检测，得到多个检测点位的VI曲线数据，包括：

确定待检测电路板的所有检测点位，对检测点位进行点测，得到多个检测点位的VI曲线数据。

0在一些可能的实现方式中，在待检测电路板不通电时对检测点位进行检测，得到多个检测点位的VI曲线数据之后，还包括：

将得到的所有VI曲线数据存储至预设数据库中。

在一些可能的实现方式中，检测点位为待检测电路板中的焊点和芯片引脚。

5在一些可能的实现方式中，将待检测电路板中的待检测电路模块进行功能测试，得到待检测电路模块的功能测试数据，包括：

为待检测电路板中的第一功能模块配置总线输入进行功能测试，采集第一功能模块输出的第一功能测试数据。

在一些可能的实现方式中，将待检测电路板中的待检测电路模块进0行功能测试，得到待检测电路模块的功能测试数据，还包括：

为待检测电路板中的第二功能模块配置预设电源、负载进行功能测试，采集第二功能模块输出的第二功能测试数据。

在一些可能的实现方式中，将待检测电路板中的待检测电路模块进行功能测试，得到待检测电路模块的功能测试数据，还包括：5若待检测电路板为电路板母版，对电路板母版进行第三功能模块测试，采集电路板母版输出的第三功能测试数据。

在一些可能的实现方式中，基于预设硬件，对待检测电路板中的可编程芯片引脚进行IO测试，得到可编程芯片引脚的IO功能，包括：

基于预设接口和预设硬件，对可编程芯片的引脚配置预设输入，记录可编程芯片的引脚的IO硬件功能。

在一些可能的实现方式中，基于预设硬件，对待检测电路板中的可编程芯片引脚进行IO测试，得到可编程芯片引脚的IO功能，包括：

通过预设编程器对可编程芯片引脚进行检测，获取可编程芯片引脚的IO软件功能。

第二方面，本发明还提供了一种无图纸的电路板检测设备，包括计算机、VI曲线检测模块、电路功能检测模块以及芯片检测模块；计算机分别与VI曲线检测模块、电路功能检测模块以及芯片检测模块连接；

计算机用于对VI曲线检测模块、电路功能检测模块以及芯片检测模块发送不同的控制指令；

VI曲线检测模块用于根据控制指令对检测点位进行检测，得到多个检测点位的VI曲线数据；

电路功能检测模块用于根据控制指令对待检测模块进行功能测试，得到待检测电路模块的功能测试数据；

芯片检测模块用于根据控制指令对可编程芯片引脚进行IO测试，确定可编程芯片引脚的IO功能。

采用上述实施例的有益效果是：本发明涉及一种无图纸的电路板检测方法及检测设备，该方法包括：在待检测电路板不通电时对检测点位进行检测，得到多个检测点位的VI曲线数据；将所述待检测电路板中的待检测电路模块进行功能测试，得到待检测电路模块的功能测试数据；基于预设硬件，对所述待检测电路板中的可编程芯片引脚进行IO测试，得到可编程芯片引脚的IO功能并读取可编程芯片的固件数据；将所述VI曲线数据、所述功能测试数据、所述IO功能以及所述固件数据分别与标准数据进行对比，判断电路板的状态。本发明提供的一种无图纸的电路板检测方法及检测设备，通过分别检测待检测电路板的VI曲线数据、功能测试数据、IO功能以及固件数据，并与标准数据进行对比，并根据数据比对的结果来实现对电路板功能的检测，从而不需要图纸就可以实现电路板的检测，且检测速度快，效率高。

附图说明

图1为本发明提供的无图纸的电路板检测方法的一实施例的流程示意图；

图2为本发明提供的无图纸的电路板检测设备的一实施例的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明提供了一种无图纸的电路板检测方法及检测设备，以下分别进行说明。

请参阅图1，图1为本发明提供的无图纸的电路板检测方法的一实施例的流程示意图，本发明的一个具体实施例，公开了一种无图纸的电路板检测方法，包括：

S101、在待检测电路板不通电时对检测点位进行检测，得到多个检测点位的VI曲线数据；

S102、将待检测电路板中的待检测电路模块进行功能测试，得到待检测电路模块的功能测试数据；

S103、基于预设硬件，对待检测电路板中的可编程芯片引脚进行IO测试，得到可编程芯片引脚的IO功能并读取可编程芯片的固件数据；

S104、将VI曲线数据、功能测试数据、IO功能以及固件数据分别与标准数据进行对比，判断电路板的状态。

在上述实施例中，步骤S101是一种在线检测的方式，这是一种通用性的测试，一种是直接比对测试，就是用表笔去点电路板上的焊点、芯片引脚，但与普通的点有区别的就是效率极大地提高了，因为不需要每次将一块功能正常的电路板对着检测。

在电路的两个结点(或器件的两个管脚)之间施加一个一定幅度和频率的周期信号，在显示坐标上形成一条电流随电压变化的函数曲线，即：VI曲线，是测试仪产生一个变化的电压信号(一般是正弦波)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(也就是VI坐标系)上表示出来，得到的一条(阻抗)曲线。可以通过比较好、坏电路板相应结点的曲线的形状差异，进行故障判断。

对于电路模块是在怀疑某个元器件有故障的情况下(比如某些在线检测的信号差异较大，或者是通电时拿红外成像仪比对温度差异较大时)，开展的针对性地测试，弥补通用测试检测深度有限以及精度有限的缺点，当然针对的局部电路大部分是非常简单的电路，一般是集成电路再加上几个辅助元器件，比对集成电路的经典应用电路图，不难找到电路板上的这几个元器件，无需对整个电路板反求。而传统的检测设备大部分情况下是针对整个机载设备研制的，很少有通用电路板检测设备，甚至是电路板局部功能测试。

可编程芯片引脚的专项检测包括单片机、FPGA、DSP等的检测，通过JTAG等调试接口，判断芯片引脚IO功能是否正常，读写固件并比对，判断可编程芯片的性能。

虽然上述检测方法无法像有图纸时可以100％模拟仿真测试每个点，但这种方式已经尽可能包含了常规的操作，也能解决大部分的问题，满足当前的工程应用。

将检测得到的VI曲线数据、功能测试数据、IO状态数据存储至计算机中，直接与提前设置好的标准数据进行对比，不需要检测人员在完成检测后额外进行数据对比，减少了检测人员的工作负担，也提高了检测的效率，同时防止检测人员对比时出现的判断错误。

与现有技术相比，本实施例提供的一种无图纸的电路板检测方法，该方法包括：在待检测电路板不通电时对检测点位进行检测，得到多个检测点位的VI曲线数据；将所述待检测电路板中的待检测电路模块进行功能测试，得到待检测电路模块的功能测试数据；基于预设硬件，对所述待检测电路板中的可编程芯片引脚进行IO测试，得到可编程芯片引脚的IO功能并读取可编程芯片的固件数据；将所述VI曲线数据、所述功能测试数据、所述IO功能以及所述固件数据分别与标准数据进行对比，判断电路板的状态。本发明提供的一种无图纸的电路板检测方法及检测设备，通过分别检测待检测电路板的VI曲线数据、功能测试数据、IO功能以及固件数据，并与标准数据进行对比，并根据数据比对的结果来实现对电路板功能的检测，从而不需要图纸就可以实现电路板的检测，且检测速度快，效率高。

在本发明的一些实施例中，在待检测电路板不通电时对检测点位进行检测，得到多个检测点位的VI曲线数据，包括：

确定待检测电路板的所有检测点位，对检测点位进行点测，得到多个检测点位的VI曲线数据。

在上述实施例中，对每一待检测电路板，首先确定其上的焊点和引脚的位置，即为待检测电路板的检测点位，只需要同这些检测点位进行点测就可以得到多个检测点位的VI曲线数据。

在本发明的一些实施例中，在待检测电路板不通电时对检测点位进行检测，得到多个检测点位的VI曲线数据之后，还包括：

将得到的所有VI曲线数据存储至预设数据库中。

在上述实施例中，将所有点的数据自动保存到计算机中，不需要每次检测完之后就与正常电路板的检测数据进行对比，且对标准数据进行了管理，比如根据多块正常电路板的检测数据得到经验值(均值，极限值)。

在本发明的一些实施例中，检测点位为待检测电路板中的焊点和芯片引脚。

在上述实施例中，在线检测需要检测电路板中各个连接点的连接是否正常，有无断路的情况，因此，针对待检测电路板中的连接点进行一一检测，如焊点和芯片引脚。

在本发明的一些实施例中，将待检测电路板中的待检测电路模块进行功能测试，得到待检测电路模块的功能测试数据，包括：

为待检测电路板中的第一功能模块配置总线输入进行功能测试，采集第一功能模块输出的第一功能测试数据。

在上述实施例中，第一功能模块为常规功能模块，常规功能包含了常规的AD、DA、DIO以及航空总线(ARINC 429，MIL-1553B、RS-422、RS-232)，待检测电路模块的功能测试为局部测试，更常见的是针对某些集成电路，作为优选的实施例，集成电路可以是RS-422通信模块(或芯片)，由于电路基本局限于RS-422电平调理芯片和少数电容、电路，因此可以比较轻松地推断出输入输出，一端输入RS-422格式的总线数据，一端应该是TTL电平的总线数据，作为第一功能测试数据。集成电路还可以是运放模块(运放芯片)，同理电路应该很容易推断出，测量输入输出端的信号，作为第一功能测试数据。

在本发明的一些实施例中，将待检测电路板中的待检测电路模块进行功能测试，得到待检测电路模块的功能测试数据，还包括：

为待检测电路板中的第二功能模块配置预设电源、负载进行功能测试，采集第二功能模块输出的第二功能测试数据。

在上述实施例中，第二功能模块为电源功能模块，电源功能测试主要针对的是电源模块，提供可编程交直流电源、负载，对电源模块进行监控，能够长时间监控电源模块的品质，以检测电源模块是否能正常稳定的进行供电。

在本发明的一些实施例中，将待检测电路板中的待检测电路模块进行功能测试，得到待检测电路模块的功能测试数据，还包括：

若待检测电路板为电路板母版，对电路板母版进行第三功能模块测试，采集电路板母版输出的第三功能测试数据。

在上述实施例中，第三功能模块测试是检测电路板母版的连接关系，包含4096路DIO以及一整套的电路转接板，便于快速查找输入输出关系，便于快速反求出电路板母版的连接关系。导通测试模块配合数字万用表，针对继电器板(一块电路板上包含了几十个继电器)，可以检测继电器导通电路、绝缘电阻。

需要说明的是，还可以根据实际需要增加功能模块的测试，以满足对各个需要测试的功能模块进行检测。

在本发明的一些实施例中，基于预设硬件，对待检测电路板中的可编程芯片引脚进行IO测试，得到可编程芯片引脚的IO功能，包括：

基于预设接口和预设硬件，对可编程芯片的引脚配置预设输入，记录可编程芯片的引脚的IO硬件功能。

在上述实施例中，可编程芯片引脚的测试基于JTAG接口，硬件方面采用支持TopJTAG软件的硬件，可以方便地配置每个可编程芯片引脚的IO，比如设置某个引脚先输出高再输出低，用万用表监控电压时其电压应随之变化，读取某个IO引脚状态时，如果外部加上高电平、低电平(提前查阅好该芯片是1.2V，1.8V、3.3V还是5V)，读取的状态应该随之变化。

在本发明的一些实施例中，基于预设硬件，对待检测电路板中的可编程芯片引脚进行IO测试，得到可编程芯片引脚的IO功能，包括：

通过预设编程器对可编程芯片引脚进行检测，获取可编程芯片引脚的IO软件功能。

在上述实施例中，软件方面采用编程器，作为优选的实施例，编程器可以采用南京希尔特的在线编程器和离线编程器，能在线检测就在线监测，实在不行拆下来离线读写，读取固件数据并比较。

可编程芯片引脚的IO测试包括软件方面的测试和硬件方面的测试，通过两方面的测试，来确定可编程芯片引脚的功能是否正常。

第二方面，本发明还提供了一种无图纸的电路板检测设备，包括计算机210、VI曲线检测模块220、电路功能检测模块230以及芯片检测模块240；计算机210分别与VI曲线检测模块220、电路功能检测模块230以及芯片检测模块240连接；

计算机210用于对VI曲线检测模块220、电路功能检测模块230以及芯片检测模块240发送不同的控制指令；

VI曲线检测模块220用于根据控制指令对检测点位进行检测，得到多个检测点位的VI曲线数据；

电路功能检测模块230用于根据控制指令对待检测模块进行功能测试，得到待检测电路模块的功能测试数据；

芯片检测模块240用于根据控制指令对可编程芯片引脚进行IO测试，确定可编程芯片引脚的IO功能。

在上述实施例中，请参阅图2，图2为本发明提供的无图纸的电路板检测设备的一实施例的连接示意图，VI曲线检测模块220包括了VI曲线测试仪221；电路功能检测模块230包括了数字万用表231、可调稳压电源232、示波器233；芯片检测模块240包括了JTAG调试器241以及编程器242。VI曲线测试仪221、数字万用表231、可调稳压电源232、示波器233、JTAG调试器241以及编程器242分别与计算机210连接，受计算机210的控制。

VI曲线测试仪221选用带有程控接口的，在有一块合格电路板时，将该电路板测试点的VI曲线作为经验值，用于参考，在有多块合格电路板时，将多块电路板测试点的VI曲线作统计分析，得到均值与范围，用于参考，便于后期比对。

数字万用表231选用带四线电阻以及交直流电压测量功能的程控万用表，在电路板不加电在线监测时测量对地电阻值，在电路板局部电路功能检测时，测量交直流电压值，便于后期比对。

可调稳压电源232选用带限流功能的电源，给电路板供电时，防止电路板存在短路故障，电流太大后扩大故障范围。

示波器233选用带程控接口的示波器233，在电路板局部电路功能检测时，观察并记录波形，便于后期比对。

JTAG调试器241上位机软件选择TopJTAG Probe，选择该软件支持的调试器，便于基于JTAG接口配置可编程芯片各引脚的电压，同时利用万用表监控芯片引脚电压，从而判断该芯片硬件上是否正常。

编程器242包括各种主流芯片厂家的在线编程器以及南京希尔特6100N编程器离线编程器，用于读写芯片固件，继而便于比对分析，从而判断该芯片固件是否正常。

综上，本实施例提供的一种无图纸的电路板检测方法及检测设备，该方法包括：在待检测电路板不通电时对检测点位进行检测，得到多个检测点位的VI曲线数据；将所述待检测电路板中的待检测电路模块进行功能测试，得到待检测电路模块的功能测试数据；基于预设硬件，对所述待检测电路板中的可编程芯片引脚进行IO测试，得到可编程芯片引脚的IO状态数据；将所述VI曲线数据、所述功能测试数据、所述IO状态数据分别与标准数据进行对比，判断电路板的状态。本发明提供的一种无图纸的电路板检测方法及检测设备，通过分别检测待检测电路板的VI曲线数据、功能测试数据、IO状态数据，并与标准数据进行对比，并根据数据比对的结果来实现对电路板功能的检测，从而不需要图纸就可以实现电路板的检测，且检测速度快，效率高。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无图纸的电路板检测方法，其特征在于，包括：

在待检测电路板不通电时对检测点位进行检测，得到多个检测点位的VI曲线数据；

将所述待检测电路板中的待检测电路模块进行功能测试，得到待检测电路模块的功能测试数据；

基于预设硬件，对所述待检测电路板中的可编程芯片引脚进行IO测试，得到可编程芯片引脚的IO功能并读取可编程芯片的固件数据；

将所述VI曲线数据、所述功能测试数据、所述IO功能以及固件数据分别与标准数据进行对比，判断电路板的状态。

2.根据权利要求1所述的无图纸的电路板检测方法，其特征在于，所述在待检测电路板不通电时对检测点位进行检测，得到多个检测点位的VI曲线数据，包括：

确定所述待检测电路板的所有检测点位，对所述检测点位进行点测，得到多个检测点位的VI曲线数据。

3.根据权利要求2所述的无图纸的电路板检测方法，其特征在于，所述在待检测电路板不通电时对检测点位进行检测，得到多个检测点位的VI曲线数据之后，还包括：

将得到的所有所述VI曲线数据存储至预设数据库中。

4.根据权利要求1-3任一项所述的无图纸的电路板检测方法，其特征在于，所述检测点位为所述待检测电路板中的焊点和芯片引脚。

5.根据权利要求1所述的无图纸的电路板检测方法，其特征在于，所述将所述待检测电路板中的待检测电路模块进行功能测试，得到待检测电路模块的功能测试数据，包括：

为所述待检测电路板中的第一功能模块配置总线输入进行功能测试，采集所述第一功能模块输出的第一功能测试数据。

6.根据权利要求5所述的无图纸的电路板检测方法，其特征在于，所述将所述待检测电路板中的待检测电路模块进行功能测试，得到待检测电路模块的功能测试数据，还包括：

为所述待检测电路板中的第二功能模块配置预设电源、负载进行功能测试，采集所述第二功能模块输出的第二功能测试数据。

7.根据权利要求5所述的无图纸的电路板检测方法，其特征在于，所述将所述待检测电路板中的待检测电路模块进行功能测试，得到待检测电路模块的功能测试数据，还包括：

若所述待检测电路板为电路板母版，对所述电路板母版进行第三功能模块测试，采集所述电路板母版输出的第三功能测试数据。

8.根据权利要求1所述的无图纸的电路板检测方法，其特征在于，所述基于预设硬件，对所述待检测电路板中的可编程芯片引脚进行IO测试，得到可编程芯片引脚的IO功能，包括：

基于预设接口和预设硬件，对所述可编程芯片的引脚配置预设输入，记录所述可编程芯片的引脚的IO硬件功能。

9.根据权利要求8所述的无图纸的电路板检测方法，其特征在于，所述基于预设硬件，对所述待检测电路板中的可编程芯片引脚进行IO测试，得到可编程芯片引脚的IO功能，包括：

通过预设编程器对所述可编程芯片引脚进行检测，获取可编程芯片引脚的IO软件功能。

10.一种无图纸的电路板检测设备，其特征在于，包括计算机、VI曲线检测模块、电路功能检测模块以及芯片检测模块；所述计算机分别与所述VI曲线检测模块、电路功能检测模块以及芯片检测模块连接；

所述计算机用于对所述VI曲线检测模块、所述电路功能检测模块以及所述芯片检测模块发送不同的控制指令；

所述VI曲线检测模块用于根据所述控制指令对检测点位进行检测，得到多个检测点位的VI曲线数据；

所述电路功能检测模块用于根据所述控制指令对待检测模块进行功能测试，得到待检测电路模块的功能测试数据；

所述芯片检测模块用于根据所述控制指令对可编程芯片引脚进行IO测试，确定可编程芯片引脚的IO功能。

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