DE9110554U1 - Vorrichtung zum automatischen Prüfen von elektrische und/oder elektronische Bauelemente bzw. Baugruppen aufweisenden Prüfobjekten - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

KERN, BREHM & PARTNER

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ITE-8232/GM Vp/He 26. August 1991

ITE Ing.-Büro Guinari

Ligsalzstraße 37
8000 München 2

VORRICHTUNG ZUM AUTOMATISCHEN PRÜFEN VON ELEKTRISCHE UND/ ODER ELEKTRONISCHE BAUELEMENTE BZW. BAUGRUPPEN AUFWEISENDEN PRÜFOBJEKTEN

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum automatischen Prüfen von elektrische und/oder elektronische Bauelemente bzw. Baugruppen aufweisenden Prüfobjekten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Vorrichtung ist aus der Praxis bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist das Bussystem als Hybridbus, d.h. als ein Bus aufgebaut, der die Informationen bzw. Signale sowohl in einer analogen als auch in digitaler Form verarbeiten kann. Nachteilig ist dabei, daß ein Übersprechen und das Auftreten anderer parasitärer Effekte (Antenneneffekte) nicht ausgeschlossen sind. Bei einer solchen Vorrichtung kann es deshalb zu ungenauen Messungen und/oder zu Fehlmessungen kommen, so daß sich insgesamt hohe Meßfehler ergeben können. Die bekannten Vorrichtungen haben einen großen Platzbedarf und einen hohen Preis und sind, wenn überhaupt, nur schwer zum Prüfen von größeren Prüfobjekten erweiterbar.

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Eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art ist aus der US-PS 4 758 780 bekannt. Bei dieser Vorrichtung werden digitale Testsignale in einem externen Prozeßsystem erzeugt und einer Digitalsteuerung zugeleitet.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die leistungsfähiger, preiswerter und flexibler ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Aufspaltung des Bussystems in einen Digitalbus, einen Analogbus und einen Testbus ermöglicht eine voneinander unabhängige, getrennte Signalverarbeitung. Dabei ist sichergestellt, daß die Signale nach Funktion, Art und Zweck zusammengefaßt dem jeweiligen Bus zugeleitet werden. Mit dem erfindungsgemäßen, aus drei einzelnen Bussen bestehenden Bussystem ist der Einbau eines Hybridbusses wirksam verhindert, so daß auch die bei Verwendung eines Hybridbusses sich ergebenden Nachteile nicht auftreten können. Sowohl die digitalen als auch die analogen Signale sind also auch hardwaremäßig eigenen Teilen der Vorrichtung zugeordnet. Das Steuergerät ist als Bindeglied zwischen der Datenverarbeitungsanlage und dem aus den drei unterschiedlichen Bussen bestehenden Bussystem aufgebaut. Es ermöglicht, digitale und analoge Signale sowie Testsignale getrennt voneinander zu verarbeiten.

Vorteilhafterweise weist das Steuergerät eine Digitalbus-, Analogbus- und Testbussteuerung auf (auch Digitalbus-, Analogbus- und Testbusmanager genannt), die miteinander und mit dem entsprechenden Bus verbunden sind. Die Analogbussteuerung dient zur Vermeidung von Softwarekorrekturen und zur überwachung bzw. Regelung der analogen Signale des Analogbusses. Die Testbussteuerung übernimmt von der Analogbussteuerung ausschließlich bereits korrigierte Signale und stellt deren Weiterleitung an den Testbus sicher. Mit Hilfe der Digitalbussteuerung werden die ur-

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sprünglichen Daten und Adressen sowie die für die gesamte Vorrichtung zuständigen Steuersignale vorbereitet und zum Digitalbus weitergeleitet.

Vorteilhafterweise ist die Testbussteuerung zusätzlich an den Analogbus angeschlossen. Dadurch ist es möglich, die gemessenen Werte mit Hilfe eines in der Testbussteuerung vorgesehenen Vorverstärkers zu verstärken und zum Analogbus weiterzuleiten.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung ist das Steuergerät in Form eines Sub-Rechners aufgebaut und weist eine eigene zentrale Datenverarbeitungseinheit auf. Diese zentrale Datenverarbeitungseinheit gewährleistet ein präzises Ansprechen der Digitalbus-, Analogbus- und Testbussteuerung und ein schnelles Verwalten und gezieltes Ablegen der dabei auftretenden Signale.

Vorzugsweise ist die zentrale Datenverarbeitungseinheit des Steuergeräts mit der Datenverarbeitungsanlage und mit der Digitalbussteuerung verbunden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung hat das Steuergerät einen Adressen-Multiplexer, der einerseits an die zentrale Datenverarbeitungseinheit des Steuergeräts und andererseits an die Digitalbussteuerung angeschlossen ist. Damit ist es möglich, die benötigte Adressenkapazität unproblematisch zu vervielfachen, so daß die Vorrichtung schnell an größere bzw. komplizierter aufgebaute Prüfobjekte anpaßbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur zeigt

eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Vorrichtung zum automatischen Prüfen von elektri-

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sehe und/oder elektronische Bauelemente bzw. Baugruppen aufweisenden Prüfobjekten.

Eine Vorrichtung 1 zum automatischen Prüfen eines nicht dargestellte elektrische und/oder elektronische Bauelemente bzw. Baugruppen aufweisenden Prüfobjektes 2 hat eine mit einem nicht näher dargestellten Bildschirm sowie einer nicht gezeigten Tastatur ausgestattete Datenverarbeitungsanlage 3, die über ein Steuergerät 4 mit einem Bussystem 5 verbunden ist, an das mehrere direkt mit dem Prüfobjekt 2 verbundene Testmodule 6 angeschlossen sind. Die Testmodule 6 sind als sogenannte Test-Interface-Multiplexer ausgebildet.

Die Datenverarbeitungsanlage 3 ist über einen sogenannten IEEE Bus 7 mit dem Steuergerät 4 verbunden. Dieses ist in Form eines Sub-Rechners aufgebaut und weist eine eigene zentrale Datenverarbeitungseinheit 10 auf, welche über einen Adressen-Multiplexer 11 mit einer Digitalbussteuerung 12 verbunden ist. Das Steuergerät 4 hat neben der Digitalbussteuerung 12 ferner eine Analogbussteuerung 13 und eine Testbussteuerung 14, die miteinander über eine elektrische Leitung 15 verbunden sind. Das Bussystem 5 weist einen Digitalbus 16, einen Analogbus 17 und einen Testbus 18 auf, die voneinander unabhängig digitale, analoge und Testsignale getrennt voneinander verarbeiten. Jeder Bus ist mittels einer Leitung 20, 21, mit seiner entsprechenden Steuerung 12, 13, 14 verbunden. Zusätzlich ist die Digitalbussteuerung über eine elektrische Leitung 23 direkt mit der Testbussteuerung verbunden, welche zusätzlich an den Analogbus 17 über eine Leitung angeschlossen ist.

Der Digitalbus 16 verarbeitet Daten und Adressen, er sendet und empfängt Steuersignale. Gemäß der Figur weist der Digitalbus 16 einen Protokollspeicher 25, eine optische

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Schnittstelle 26, sogenannter Test-Interface, ein Zählwerk 27, einen Softwareschutz 30 sowie einen Analog/ Digital-Wandler 31 und einen Digital/Analog-Wandler 32 auf. Mit Ausnahme des Analog/Digital-Wandlers 31 können einzelne der vorgenannten Elemente des Digitalbusses 16 entfallen und/oder weitere wahlweise hinzutreten. Letzterer Fall ist in der Figur durch die unterhalb des Wandlers 32 angeordneten Punkte angedeutet.

Der Analogbus 17 umfaßt gemäß der Figur ein Element 33 zum Beeinflussen der Leistungsfähigkeit bzw. der Kapazität des Busses, einen ersten Generator 34, einen zweiten Generator 35, einen Vergleicher (Comparator) 36, ein Digitalvoltmeter 37 und einen Verstärker 38. Auch beim Analogbus 17 können einzelne der vorgenannten Elemente entfallen oder weitere hinzutreten.

Wie bereits beschrieben, weist der Testbus 18 mehrere Testmodule 6 auf, deren Anzahl an die Anzahl der zu prüfenden Bauelemente bzw. Baugruppen (nicht dargestellt) des Prüfobjektes 2 angepaßt ist. Sie kann demgemäß wesentlich größer, aber auch kleiner als die Anzahl der einzelnen Elemente in den beiden vorgenannten Bussen sein. Die einzelnen Testmodule 6 sind mittels eines Adapters 40 an das Prüfobjekt 2 angeschlossen.

Wahlweise können an die Datenverarbeitungsanlage 3 Elemente 41, 42 für die Datenfernübertragung sowie Elemente 43, 44 zum Vernetzen der Vorrichtung mit anderen Systemen angeschlossen sein. Außerdem ist an das Steuergerät 4 wahlweise ein optisches Testgerät 45 vorzugsweise mit lichtemittierenden Dioden angeschlossen. Dieses arbeitet vorzugsweise mit der optischen Schnittstelle 26 des Digitalbusses 16 zusammen.

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Gemäß der Figur ist die zentrale Datenverarbeitungseinheit 10 über eine Leitung 46 mit dem Adressen-Multiplexer 11 und dieser mittels einer Leitung 47 mit der Digitalbussteuerung 12 verbunden. Die Leitungen 20, 21, 22 sowie 46 und 47 sind doppelt dargestellt, was bedeutet, daß Signale in unterschiedlichen Richtungen übertragen werden können. Im Gegensatz dazu sind die Leitungen 15 und 23 einfach ausgebildet, d.h., Signale können in der Regel nur in einer Richtung, also beispielsweise von der Digitalbussteuerung 12 zu der Analogbussteuerung 13 (Leitung 15) oder zu der Testbussteuerung 14 (Leitung 23) übertragen werden. Gleiches gilt für die Leitungen, mit deren Hilfe die einzelnen Elemente 25 bis 32, 33 bis 38 sowie 6 an den jeweiligen Bus 16, 17, 18 angeschlossen sind. Wichtig ist dabei, daß der Analog/Digital-Wandler und der Digital/Analog-Wandler 32 sowohl an den Digitalbus 16 als auch an den Analogbus 17 angeschlossen sind, wie in der Figur gezeigt ist.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung beispielhaft erläutert.

Es soll ein Kondensator 50 des Prüfobjektes 2 überprüft werden, über eine nicht dargestellte Eingabetastatur wird die interne Numerierung dieses Bauelementes in die Datenverarbeitungsanlage 3 eingegeben. Der eingegebene Befehl erscheint auf dem nicht dargestellten Bildschirm. Die Datenverarbeitungsanlage 3 gibt ein Signal an die zentrale Datenverarbeitungseinheit 10 (Sub-Rechner) des Steuergeräts 4 ab, das über die Leitung 46 zum Adressen-Multiplexer 11 und über die Leitung 47 zu der Digitalbussteuerung 12 gelangt.

Die Digitalbussteuerung 12 gibt daraufhin zwei Signale ab. Ein erstes, über die Leitung 23 zur Testbussteuerung 14

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übermitteltes Signal dient zur Vorbereitung der Testbussteuerung, daß nämlich zwei Leitungen des Kondensators 50 freigemacht werden sollen. Ein zweites Signal gelangt über die Leitung 15 zur Analogbussteuerung 13, welche nach dem Ohm¹sehen Gesetz arbeitet und zusätzlich einen Zeit-Controller umfaßt, der die Geschwindigkeit der nachfolgend beschriebenen Regelung bestimmt. Die Analogbussteuerung 13 aktiviert über die Leitung 21 den Analogbus 17, beispielsweise den ersten Generator 34, welcher beispielsweise eine gewählte Spannung von 16 Volt (Soll-Spannung) an den Analogbus 17 und die Analogbussteuerung 13 abgibt. Die Analogbussteuerung 13 prüft, ob die abgegebene Spannung tatsächlich 16 Volt beträgt. Falls dies der Fall ist, wird das damit verbundene Signal über die Leitung 15 an die Testbussteuerung 14 weitergeleitet. Wenn dies nicht der Fall ist, bringt die Analogbussteuerung 13 die Spannung zunächst exakt auf Volt und leitet erst diesen korrigierten Wert an die Testbussteuerung 14 weiter.

Die Testbussteuerung 14 ist vollständig erst dann aktiviert, wenn die beiden zuvor beschriebenen Signale über die Leitung 15 und 23 vorliegen, d.h., daß zum einen über die Leitung 23 das Vorbereitungssignal von der Digitalbussteuerung und zum anderen über die Leitung 15 das einer Spannung von 16 Volt entsprechende Signal in die Testbussteuerung 14 eingegeben sind. Die Testbussteuerung 14 macht nun die Leitung (Adresse) zum Prüfen des Kondensators 50 frei. Sämtliche andere Leitungen bleiben geschlossen. Über die Testmodule 6 wird nun der auf dem Prüfobjekt 2 befindliche Kondensator 50 überprüft.

Der an dem Kondensator 50 gemessene Wert beträgt beispielsweise 2 Millivolt und wird über den betreffenden Testmodul oder die Testmodule 6 in den Vorverstärker der Testbussteu-

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erung 14 geleitet. Dieser verstärkt den gemessenen Wert in einem festen Verhältnis auf eine für die Weiterverarbeitung geeignete, bestimmte Spannung. Dieses Signal gelangt von der Testbussteuerung 14 über die Leitung 24 direkt in den Analogbus 17 und von dort in den Verstärker 38. Dieser verstärkt die Spannung auf einen gewünschten höheren Wert. Das nunmehr verstärkte Signal wird mittels des Analog/Digital-Wandlers 31 in ein digitales Signal umgewandelt und gelangt über den Digitalbus 16, die Leitung 20 in die Digitalbussteuerung 12 und über die Leitung 47, den Adressen-Multiplexer 11, die Leitung 46 und die zentrale Datenverarbeitungseinheit 10 schließlich zu der Datenverarbeitungsanlage 3, auf deren Bildschirm beispielsweise der gemessene Wert oder der korrigierte gemessene Wert angezeigt wird.

Eine solche Vorrichtung ist in der Lage, das Prüfen von Bauelementen bzw. Baugruppen auf Prüfobjekten schnell und flexibel vorzunehmen.

Claims (6)

KERN,BREHM & PARTNER Albert-Roßhaupter-Str. 73- D-8000 München 70-Telefon (0 89) 7 60 55P0' 7 60bt>25 ■ Teleccgy (CS9) 7 60 55 59-Telex 5 214 950 isar d G 91 10 554.4 ITE-8232/GM Vp/He ITE Ing.-Büro Guinari 20. Mai 1992 SCHUTZANSPRUCHE

1. Vorrichtung zum automatischen Prüfen von elektrische und/oder elektronische Bauelemente bzw. Baugruppen aufweisenden Prüfobjekten, mit einer Datenverarbeitungsanlage (3) und einem damit verbundenen, einen Digitalbus

(16) sowie einen Analogbus (17) aufweisenden Bussystem (5), an das mehrere direkt mit dem Prüfobjekt (2) verbundene Testmodule (6) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet ,
daß das Bussystem (5) zusätzlich einen Testbus (18) aufweist, und

daß Digital- (16), Analog- (17) und Testbus (18) voneinander unabhängig jeweils an ein mit der Datenverarbeitungsanlage (3) verbundenes Steuergerät (4) angeschlossen sind, so daß digitale, analoge Signale und Testsignale getrennt voneinander verarbeitbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Steuergerät (4) eine Digitalbus- (12), Analogbus- (13) und Testbussteue-

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rung (14) aufweist, die miteinander und mit dem entsprechenden Bus (16, 17, 18) verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Testbussteuerung zusätzlich an den Analogbus (17) angeschlossen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Steuergerät (4) in Form eines Sub-Rechners aufgebaut ist und eine eigene zentrale Datenverarbeitungseinheit (10) aufweist .

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die zentrale Datenverarbeitungseinheit (10) des Steuergeräts (4) mit der Datenverarbeitungsanlage (3) und mit der Digitalbussteuerung (12) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Steuergerät (4) einen Adressen-Multiplexer (11) hat, der einerseits an die zentrale Datenverarbeitungseinheit (10) des Steuergeräts (4) und andererseits an die Digitalbussteuerung (12) angeschlossen ist.