在上一篇关于自动电气测试基础知识的文章中,我们比较了手动和自动电缆/线束测试。我们将继续讨论提到的主题之一,特别是自动化电缆/线束测试仪如何进行测量。这是一个经常被忽视的主题,但了解一些基本概念可以更好地关注更复杂的问题。
这很容易实现,因为虽然工程师在引擎盖下融入了一些惊人的技巧,但基本过程很简单。这些过程可以在三个基本测量中看到 - 连续性,低压隔离和高压测试。让我们首先研究一下电子学中的基本公式之一,欧姆定律,它描述了一个简单的电路中电压(V),电流(I)和电阻(R)之间的关系,公式为V = IR。
互联网上有许多描述欧姆定律的优秀资源,因此对于我们的目的,了解变量之间的数学关系就足够了。与所有具有三个变量的类似方程一样,如果其他两个变量已知,则可以计算第三个变量。有些人发现三角形视觉很有帮助,因为它可以很容易地找到适当的公式来计算未知的符号(图1)。在进行数学计算时,重要的是要记住,电压的测量单位是伏特,电流是安培,电阻是欧姆。
了解在简单的串联直流电路中,任何给定点的电流与任何其他点的电流相同也很有用。在同一电路中,可以测量未知电阻上的电位差(压降)。在自动电缆/线束测试仪的情况下,未知电阻是被测器件(DUT)。
在执行连续性测试时,连接的质量通过其电阻进行评估,验收标准以欧姆或欧姆的分数为单位。通常,连接的电阻越低越好。因此,如果测量值小于或等于指定值,则测试通过。有时,这被称为"通过-如果-低于"测试。
测试仪一次执行两个点的连续性测试,无论电路的大小如何(通常称为网络,或简称网络),方法是将电流源连接到网络中的一个点,同时将网络中的另一个点保持在地面上,并通过将它们既不连接到电流源也不连接到地来浮动所有剩余的点。一些测试人员对网络中的每个连续性测试使用相同的源点,而其他测试人员则使用原始测试中的接地点作为后续测试的源点来逐步通过网络,如下面的简单示例所示(图2)。任何一种方法都是可以接受的。

为了执行每个步骤,测试仪将稳定的校准电流施加到DUT,然后测量通过电路从源头到地的压降。电阻是使用欧姆定律计算的,方法是将测得的压降除以已知电流(R=V/I)。将结果与指定的阈值进行比较,以确定通过或失败条件。
当执行低压隔离测试以确保不存在意外连接(短路)时,验收条件再次设置为电阻值,除非通过/未通过阈值以千欧姆或兆欧为单位设置,如果测量值超过阈值,则测试通过。使用"如果通过"测试,因为隔离网之间的电阻越大越好。
为确保不存在短网,必须对所有蚊帐进行对照所有其他蚊帐进行测试。确切的过程可能会有所不同,但为了简单起见,我们假设测试仪将电流源应用于每个网络中的一个或多个点,同时将网络中的其他点浮动(将它们既不连接到当前源也不连接到接地),并将DUT中的所有其他点保持在地面(图3)。

测量从源头到地的压降,并再次使用欧姆定律来计算电阻。它通过一次将源应用于一个网络来逐步完成此过程。如果任何隔离测试失败,测试人员最初只知道故障发生在源网络和保持在地面上的网络组之间。因此,它随后执行搜索例程以标识被短路的网络。
类似的过程也适用于高压测试。然而,高压测试通常包括两个单独的测试 - 介电耐受性(DW或DWV)和绝缘电阻(IR)。同样,我们将简要介绍一下这一点以了解基本过程,因此我们将使用简单的定义。DW测试确保被测器件在规定的时间内承受指定的电压。测试设备设计用于识别瞬态条件,如电弧,其中电流快速尖峰。红外测试可确保电路之间的电阻满足所需的最小值。
DW测试可以使用交流或直流电压进行,通过/未通过阈值设置为以微安或毫安为单位的最大电流。DW是一种"如果低于通过"测试,这意味着如果电流测量值在测试持续时间内保持在阈值以下(隔离网之间的电流越低越好),测试通过。红外测试始终使用直流电压进行,并将通过/未通过阈值设置为电阻,通常为兆欧或千兆欧姆。IR是一种"如果通过"测试,这意味着如果测量值大于阈值,测试通过(隔离网络之间的电阻越大越好)。通常,DW 测试和 IR 测试按顺序执行,首先执行 DW 测试。在这两种情况下,测量都是在预期是电气隔离的网之间进行的。
该过程可能存在变化,但与低压隔离测试一样,每个网络都必须针对所有其他网络进行测试。这样做的标准过程是将高压源连接到一个网络中的所有点,而所有其他网络都保持在地面上(图4)。

同时测量从源头流向地的电流。测量的电流用于确定DW测试的通过/未通过状态,而欧姆定律用于通过将电压除以测量的电流(R = V / I)来计算IR测试的电阻。然后将计算出的电阻与IR阈值进行比较,以确定通过/失败条件。我们将来会更详细地介绍高压测试,但现在足以说明,预计在电气隔离的网之间流动的电流非常少。
与低压隔离测试一样,如果发生故障,测试人员只知道故障发生在高电位的网络和保持在地面上的网络组之间。如果发生 DW 故障,测试人员将报告处于高潜力的网络,但它通常不会执行搜索来识别发生故障的特定网络。首先,这是因为弧事件不可靠可重现,这通常使搜索无效。但是,IR故障通常是可重现的,因此具有搜索功能的测试人员可以识别发生故障的网络。
希望这个简短的总结将消除围绕自动化电气测试的一些谜团,并有助于为更好地了解测试过程奠定基础。