一、概述
開關(guān)系統(tǒng)是任何的測(cè)試系統(tǒng)中的關(guān)鍵的部分,它們?cè)试S客戶通過不用的方式來(lái)連接測(cè)試儀器和被測(cè)件,從而確保了在測(cè)試的過程中被測(cè)件的不同的部分可以連接到測(cè)試儀器中,從而減少了需要用來(lái)測(cè)試的儀器設(shè)備。
很多用戶可能會(huì)想到開關(guān)系統(tǒng)作為系統(tǒng)中的關(guān)鍵的部分,會(huì)由于各種原因而損壞,而不是因?yàn)殚_關(guān)系統(tǒng)本身不可靠。因?yàn)殚_關(guān)系統(tǒng)所處的位置是非常容易受損的,所以,意外的發(fā)生的可能性就更大了。
開關(guān)系統(tǒng)是基于繼電器開關(guān)的,是屬于機(jī)械裝置,所以是有一定的使用壽命的,但是高性能的繼電器的使用壽命是很長(zhǎng)的。典型的電磁繼電器(EMR)在小負(fù)載的情況下,壽命一般在1000萬(wàn)次,儀器級(jí)的簧片繼電器擁有超過10億次的操作次數(shù)。影響壽命的主要的因素是測(cè)試系統(tǒng)中的負(fù)載的特征還有開關(guān)的切換的位置的信號(hào)特征。不管是電子設(shè)備或者是繼電器切換的信號(hào)是非常高的電壓或者是電流,或者是在熱切換(切換的時(shí)候,開關(guān)是帶有信號(hào))的情況下,將會(huì)產(chǎn)生電弧,從而腐蝕開關(guān)觸點(diǎn)。
熱切換對(duì)繼電器的使用壽命影響很大,冷切換和熱切換的影響往往是想差3個(gè)數(shù)量級(jí)的。研發(fā)者嘗試著減少熱切換的影響,但是事實(shí)上,很多測(cè)試由于時(shí)間方面的限制,是需要進(jìn)行熱切換的,這樣可以防止在測(cè)試的過程中系統(tǒng)的重新啟動(dòng)或者是確??梢阅M間歇性的故障。熱切換是研發(fā)者避免不了的。
其實(shí)測(cè)試系統(tǒng)中很多的故障不是由于繼電器的正常壽命已經(jīng)到了而引起,一些故障是在生產(chǎn)的階段就無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)而引起的。很多的故障是在測(cè)試系統(tǒng)中的一些意外的情況而引起的。一個(gè)經(jīng)常發(fā)生的情況是系統(tǒng)的集成而引起的,例如由于不該連接的地方連接,如與電源之間的短路或者是在電容性的負(fù)載上進(jìn)行熱切換,從而引起的布線和軟件方面的故障,從而影響到繼電器。繼電器可以阻擋部分的損害,但是隨著系統(tǒng)的使用,繼電器使用的壽命將會(huì)大大地縮短。就算正確地操作系統(tǒng),但是如果進(jìn)行一些故障的設(shè)備測(cè)試,這個(gè)也會(huì)給開關(guān)系統(tǒng)造成很大的壓力。
二、開關(guān)故障診斷方法
由于開關(guān)系統(tǒng)的易損性,這就要求用戶采用一些針對(duì)開關(guān)系統(tǒng)的測(cè)試檢驗(yàn)的方式。在一些平臺(tái)上,例如VXI,就曾經(jīng)提供過一些繼電器的檢測(cè)的方法。這個(gè)方法包括了能夠一些不太協(xié)調(diào)的自檢方式,有時(shí)候它只是檢測(cè)控制系統(tǒng),而不是繼電器的連接(其實(shí)這部分是很容易損壞的)。一些產(chǎn)品也可以檢測(cè)繼電器的連接,但是不能檢測(cè)隔離繼電器。VXI的產(chǎn)品包括了這方面的功能,是因?yàn)?/span>VXI的主要用戶是軍工和航空航天方面,這些測(cè)試的環(huán)境是非常差的,而且很少有空間可以進(jìn)行自主檢測(cè)。
其他的產(chǎn)品,如PXI,PCB板的大小有限,就很難提供自檢工具。在自檢工具的設(shè)計(jì)研發(fā)階段,這些工具占用了很大的空間,這就減少了模塊的密度,同時(shí)增加了成本。
由于成本和空間大小的限制,很多繼電器的供應(yīng)商會(huì)增加一種工具來(lái)解決這個(gè)問題,如繼電器的操作次數(shù)的統(tǒng)計(jì)軟件。在這個(gè)軟件中,會(huì)統(tǒng)計(jì)繼電器的操作的次數(shù),從而在將要接近操作壽命的時(shí)候,將繼電器更換掉。