DE1806933C - Verfahren zur Prüfung von Schaltungs baugruppen - Google Patents

Description

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Es sind mehrere programmgesteuerte elektrische Prüfeinrichtungen bekannt, die für die Prüfung von noch in der Entwicklung stehenden oder einer Fertigung entnommenen Schaltungsbaugruppen eingesetzt werden. Diese Prüfeinrichtungen beinhalten im wesentlichen ein ein- oder mehrstufiges Koppelfeld, das einerseits mit markanten Punkten der zu prüfenden Schaltungsbaugruppe, andererseits mit Prüf- und Meßeinheiten der Prüfeinrichtung verbunden ist.

Zur Realisierung eines derartigen Koppelfeldes eignen sich im Prinzip nahezu alle bekannten Koppelprinzipien, d. h., daß sowohl »crosspoint«- und »crossbar«-Koppelfelder als auch im wesentlichen aus Drehwählern bestehende Koppelfelder eingesetzt werden können. Ein für diesen Zweck einsetzbares Koppelfeld ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1176 205 beschrieben, bei der ein Kreuzschienenmehrfachschalter Teil eines elektrischen Schaltprogrammstellers ist und für die Durchschaltung von mehreren Fernmeldeverbindungen zwischen jeweils einem ankommenden Spaltenleiter, z. B. für Meßstellenanschlüsse, einerseits, und jeweils einem der die Spaltenleiter kreuzenden Zeilenleiter, z. B. für Verstärkerkanalschlüsse, andererseits ?orgt.

Die Durchschaltung des innerhalb der programmgesteuerten elektrischen Prüfeinrichtung eingesetzten Koppelfeldes, d. h. die Zuordnung bestimmter Leitungen oder Baugruppen zu entsprechend ausgewählten Prüf- und Meßeinheiten erfolgt nach Maßgabe eines Programms, das im allgemeinen in Form von Lochstreifen oder Lochkarten erstellt ist und mittels geeigneter Adapter logische Funktionen innerhalb des Koppelfeldes ausführt.

Die beschriebenen Prüfeinrichtungen eignen sich insbesondere für die automatische Prüfung von serienmäßig hergestellten Geräten mit vorwiegend passiven diskreten Bauelementen, wobei zur Erleichterung des Anschlusses der Prüfeinrichtung an den Prüfling die zur Erfassung durch die Prüfeinrichtung vorgesehenen Schaltungspunkte auf einen Anschlußverteiler geführt werden, der im allgemeinen in Form einer Andruckleiste ausgeführt ist. Eine solche Ausbildung ermöglicht gegebenenfalls auch den selbsttätigen Anschluß eines Prüflings sowie dessen automatischen Weitertransport.

Bei den bekannten Priifeinrichtungen erfolgt die Beschallung des Anschlußverteilers der zu prüfenden Schaltungsbaugruppen derart, daß in Verbindung mit dem Koppelfeld der Prüfeinrichtung systembedingte Funktionskreise an den Meß- und Prüfeinheiten erfaßt werden; es werden also durch die Prüfeinheiten im Zusammenwirken mit dem Koppelfeld sämtliche Funktionen, die zur Herstellung eines systembedingten Funktionskreises notwendig sind, ausgeführt und gleichzeitig oder anschließend durch die Meßeinheiten die relevanten Parameter des" Funktionskreises meßtechnisch erfaßt und registriert. Im Prinzip führt damit die Prüfeinrichtung eine der Anzahl der vorhandenen systembedingten Funktionskreise entsprechende Zahl von Funktionsprüfungen durch.

Im Prinzip das gleiche gilt auch für Geräte der Unterhaltungselektronik bzw. — wie aus der fransösischen Patentschrift 1 537 277 bekannt ist — auch für Geräte der Datenverarbeitungstechnik, bei denen besondere Prüfpunkte der Geräte gut zugänglich angelegt sind. Da die Funktion dieser Geräte im wesentlichen auf die spezifischen Eigenschaften aktiver Bauelemente gegründet ist, deren dynamisches Verhalten besonders interessiert, erfolgt die Prüfung im allgemeinen so, daß an den Prüfpunkten Signale — im besonderen Wechselstromsignale — abgenommen werden, die mit vorgegebenen Standards verglichen werden.

Sowohl bei einer reinen Funktionsprüfung als auch bei einer mittelbaren Prüfung der Funktion über einen Vergleich mit Standards können die erfaßten Funktionskreise oftmals einen verhältnismäßig großen Umfang haben, d. h. eine große Anzahl von passiven oder aktiven Bauelementen beinhalten; bei Auftreten eines Fehlers und der Registrierung desselben kann deshalb nicht ohne weiteres auf den unmittelbaren Fehlerort zurückgeschlossen werden. Vielmehr muß ein Prüfer, um den auftretenden Fehler lokalisieren und beseitigen zu können, bei Auftreten einer Fehlfunktion in der Lage sein, aus der Art des aufgetretenen Fehlers, d. h. aus der Abweichung der erhaltenen Meßwerte bzw. Kurvenformen gegenüber den festgelegten bzw. programmierten Sollwerten, die Fehlerursache und damit den Fehlerort zu erkennen. Dazu ist aber eine intime Kenntnis der Schaltungsfunktionen der geprüften Schaltungsbaugruppe notwendig, so daß nur qualifiziertes Personal für diese Arbeit einsetzbar ist. Selbst unter dieser Voraussetzung lassen sich jedoch oftmals bei Auftreten einer Fehlfunktion gegenüber dem Zeitraum des eigentlichen Prüfungsablaufes verhältnismäßig lang dauernde Suchvorgänge nicht verhindern, so daß die Effektivität der beschriebenen Prüfungsverfahren stark gemindert wird.

Dies gilt im besonderen Maße auch für die aus der deutschen Auslegeschrift 1271262 und der deutschen Patentschrift 926 673 bekannten Prüfeinrichtungen. Bei der ersten dieser beiden Prüfeinrichtungen werden sämtliche Transistoren eines Gerätes an eine erste gemeinsame Versorgungsspannung gelegt und die Steuerkreise der Transistoren mittels einer zweiten Spannungsquelle mit einer Vorspannung versehen.

Durch Änderung des Betragsverhältnisses dieser beiden Versorgungsspannungen wird die Grenze festgestellt, bei der die Gesamtanlage noch funktions-

tüchtig ist. Der Wert dieser Grenze wird dabei als Kriterium für die Zweckmäßigkeit eines Ersetzens von Transistoren benutzt.

Bei der zweiten der beiden Prüfeinrichtungen, die der Prüfung einer Verzonungseinrichtung einer Fernsprechanlage dient, arbeiten im wesentlichen vier Einrichtungen in der Weise zusammen, daß die erste Einrichtung die einzelnen Prüfgänge einleitet und die zweite Einrichtung, welche gemäß den Tarifen zugeordneten Zonenke.nnzahlen eingestellt ist, veranlaßt, mittels der dritten Einrichtung die synchrone Einstellung der Zonenwähler der Verzonungseinrichtung und des Nachbildzonenwählers vorzunehmen und gleichzeitig in der vierten Einrichtung Stromkreise vorbereitet, wodurch die von der Verzonungseinrichtung entsprechend der Einstellung des Zonenwählers ausgesandten und mittels der dritten Einrichtung ausgewerteten Zählimpulse auf ihre Richtigkeit überprüft werden.

Bei beiden bekannten Prüfeinrichtungen sind also ao eine Vielzahl von Elementen der zu prüfenden Schaltungsbaugruppe an einem Prüfschritt beteiligt, so daß bei Erkennung eines Fehlers das Lokalisieren des eigentlichen Fehlerortes, insbesondere auch bei Vorliege mehrerer Fehlerursachen, sehr langwierig ist. as

Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtungen zur Prüfung von Schaltungsbaugruppen liegt auf dem Gebiet der Erstellung von Unterlagen für die Programmsteuerung der Prüfeinrichtungen. Bei der Prüfung von Schaltungsbaugruppen, die umfassend oder in Form einer Stichprobe der laufenden Fertigung entnommen werden, besteht beim Einsatz von programmgesteuerten Prüfeinrichtungen zwangläufig die Notwendigkeit, jeweils ein Programm für jede Schaltungsbaugruppe zu erstellen. Aus den als Urbelege der Schaltungsbaugruppen anzusehenden Schaltzeichnungen muß also ein die Prüfeinrichtung steuerndes Programm erstellt werden. Der Zeitaufwand für das Umsetzen der Daten der Urbelege in ein entsprechendes Programm erforderte aber bisher bei den bekannten Prüfeinrichtungen einen verhältnismäßig großen Zeitaufwand, der sich auf die Wirtschaftlichkeit des Prüfverfahrens sehr nachteilig auswirkt.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Prüfung der Funktionstüchtigkeit von vorwiegend mit passiven diskreten Bauelementen bestückten serienmäßig gefertigten Schaltungsbaugruppen mittels einer programmgesteuerten Prüfeinrichtung mit einem Koppelfeld, das einen Anschlußverteiler mit Eingangs-, Ausgangs- und Versorgungsanschlüssen der so Schaltungsbaugruppe mit Prüf- und Meßeinheiten verbindet.

Die Erfindung beabsichtigt, eine weitreichende Rationalisierung des Prüfvorgangs durch eine möglichst weitgehende direkte Verarbeitung der als Urbelege anzusehenden Schaltzeichnungen und durch eine Verkürzung der Suchzeit bei der Lokalisierung von Fehlerorten zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den Anschlußverteiler weitere Punkte der Baugruppe geführt sind, die so ausgewählt werden, daß Teilstromkreise gebildet werden, die jeweils unabhängig von den systembedingten Zuordnungen zusammengefaßte Bauelemente enthalten und in denen jeweils eine Widerstandsmessung erfolgt, wobei die Ergebnisse der Widerstandsmessung einen Rückschluß auf die Funktionstüchtigkeit der gesamten Schaltungsbaugruppe ermöglichen.

Der Begriff der Widerstandsmessung ist dabei im weitesten Sinne aufzufassen; die Widerstandsmessangen können sich also sowohl auf rein ohmsche Widerstände, auf reine Scheinwiderstände als auch auf Impedanzen beziehen. Die Überprüfung von Widerständen in Teilstromkreisen muß dabei nicht unbedingt das allein interessierende Ergebnis einer Widerstandsmessung sein, sondern kann auch ein Mittel zur Feststellung anderer interessierender Werte darstellen. So können beispielsweise zwei oder mehrere Widerstandsmessungen einen Rückschluß über Dämpfungseigenschaften von Stromkreisen ermöglichen und durch Beobachtung der Zeit vom Anlegen einer Spannung an ein Relais bis zum Schließen eines Kontaktes (Übergang vom Widerstand 00 zum Widerstand 0) die Anzugszeit eines Relais geprüft werden.

Als wesentlich für die Erfindung ist weiterhin anzusehen, daß bereits im Entwicklungsstadium eines Gerätes bzw. einer Schaltungsbaugruppe bei der Festlegung der Bauschaltpläne die spätere rationelle Prüfbarkeit berücksichtigt wird.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1126 034 ist bereits eine Prüfeinrichtung bekannt, die dem erfindungsgemäßen Verfahren insofern ähnlich arbeitet, als sie die nacheinander erfolgende Prüfung einzelner in einer Schaltungsbaugruppe vorhandener Transistoren vorsieht. Die Prüfung bezieht sich also im Unterschied zu der Erfindung nicht auf passive, sondern auf aktive Bauelemente und beinhaltet als wesentliches Prüfungskriterium die optische Beobachtung der Wellenform einer die Transistoren im B-Betrieb speisenden Spannung mittels eines Oszillografen. Diese Prüfmethode läßt — wenn man nicht an aufwendige fotografische Registriei methoden denkt — kaum den Einsatz eines automatischen Prüfverfahrens zu.

Die Anzahl der Bauelemente je Teilstromkreis kann im Rahmen der Erfindung durchaus unterschiedlich sein, zweckmäßigerweise wird jedoch eine sinnvolle Relation zwischen der Koppelfeldgröße, die weitgehend durch die Zahl der Anschlüsse des Anschlußverteilers gegeben ist und der Zahl der einzelnen Prüf- und Meßschritte gewählt werden. Unter den in einem Prüfschritt geschalteten Prüfkreisen seien hierbei Schaltkreise verstanden, die Hilfsoperationen zur Ermöglichung der meßtechnischen Erfassung bestimmter Parameter von Bauelementen ermöglichen. Soll z. B. der Widerstandswert eines Relais in einem Meßkreis gemessen werden, der den Kontakt eines weiteren Relais enthält, so muß vor dem eigentlichen Meßschritt — Widerstandsmessung — ein Prüfschritt erfolgen, der das dem Kontakt zugeordnete Relais erregt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand der F i g. 1 bis 3 erläutert, die sämtlich einen Teil einer zu prüfenden Schaltungsbaugruppe zeigen. Im vorliegenden Fall ist dabei als Schaltungsbaugruppe ein Teil einer Fernsprechvermittlungsanlage angenommen, der im wesentlichen zwei Relais R, T mit je zwei Kontakten rl, rl bzw. t\, ti darstellt.

In der F i g. 1 ist als einfachstes Beispiel die Messung des Widerstandswertes des Relais R versinnbildlicht. Die Punkte PPI und PP2 hat man sich auf dem Anschlußverteiler der zu prüfenden Schaltungsbaugruppe vorzustellen. Mit Hilfe des Koppelfeldes der Prüfeinrichtung wird der durch die Prüfpunkte PPI und PP2 begrenzte Stromzweig (eng schraffiert) in einen Widerstandsmeßkreis eingeschleift, der den

gemessenen Wert mit einem programmierten Sollwert vergleicht..

Bei den bekannten Funktionsprüfungen würde im Gegensatz dazu das Ä-Relais derart geprüft werden, daß der Schleifenschluß der eb-Adern durch das Einfügen eines Widerstandes zwischen die beiden Adern simuliert und das Anziehen des Relais durch Überprüfung der Betätigung des Koniaktes rl oder rl kontrolliert wird.

In der F i g. 2 ist die Messung des Gleichrichters G in Durchlaßrichtung dargestellt.

In einem ersten Prüfschritt (weit schraffiert) wird dazu das Relais R zwischen den Prüfpunkten PPI und PP 2 erregt. Zu diesem Zweck wird beispielsweise der Punkt PPI über das Koppelfeld mit Erde der Punkt PP 2 über das Koppelfeld mit Spannung verbunden. Diese Erregung des Relais Λ ist notwendig, um den Durchlaßwiderstand bzw. den Sperrwiderstand des Gleichrichters zwischen den Punkten PP 3 und PP 4 messen zu können. Die Erregung des Relais R könnte beispielsweise dann entfallen, wenn der negative Pol des Gleichrichters G direkt mit einem weiteren Prüfpunkt verbunden wäre. Durch die Erregung des Relais R in einem ersten Prüfschritt wird also ein Prüfpunkt und damit ein Anschlußpunkt am Anschlußverteiler eingespart.

An Hand der F i g. 3 wird die Messung der Kontakte r2 und ti beschrieben. Die Messung der beiden Kontakte erfolgt dabei in nur einem Meßschritt, so daß im vorhergehenden Meßschritt sowohl das Relais R als auch das Relais T erregt werden müssen.

ίο Dies erfolgt beispielsweise durch Anlegen von Spannung am Prüfpunkt PP2 und Anlegen von Erde an den Prüfpunkten PPI und PP3. An die Prüfpunkte PPS und PP 6 wird dann beispielsweise unter Mithilfe des Koppelfeldes ein Meßgerät angeschlossen,

is das den Kontaktübergangswiderstand zu messen in der Lage ist. Dieser soeben beschriebene Meßschritt zeigt deutlich, daß die Messung bestimmter Parameter von Bauelementen nicht in systembedingten Funktionskreisen erfolgt, sondern von solchen unabhängig ist. In der Praxis würde nämlich ein gleichzeitiges Ansprechen der Relais R und T auf Grund der Anordnung des Kontaktes f 1 nicht möglich sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Prüfung der Funktionstüchtigkeit von vorwiegend mit passiven diskreten Bauelementen bestückten serienmäßig gefertigten Schaltungsbaugruppen mittels einer programmgesieuer- ' ten Prüfeinrichtung mit einem Koppelfeld, das einen Anschlußverteiler mit Eingangs-, Ausgangs- ' und Versorgungsanschlüssen der Schaltungsbaugruppe mit Prüf- und Meßeinheiten verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß an den Anschlußverteiler weitere Punkte der Baugruppe geführt sind, die so ausgewählt werden, daß jeweils unabhängig von den systembedingten Zu-Ordnungen zusammengefaßte Bauelemente enthaltende Teilstromkreise gebildet werden, in denen jeweils eine Widerstandsmessung erfolgt, wobei die Ergebnisse der Widerstandsmessung einen Rückschluß auf die Funktionstüchtigkeit der gesamten Schaltungsbaugruppe ermöglichen.