基于万用表和矩阵的热敏电阻批量测试方案

　　韩 伟（广州虹科电子科技有限公司 高级技术工程师，广东 广州 510700）

　　摘 要：使用Pickering的双刀矩阵板卡，并配合MTS的万用表，可实现批量测试热敏电阻传感器的阻值，保证了测试精度以及测试效率，同时节省了大量的测试成本。与传统的测试方法相比，这种方案极大地减少了信号采集通道的数量，从而节省了成本；采用了矩阵切换的方式，测试速度又不会降低很多，从而保证了测试效率；而万用表采用的是高精度万用表，所以保证了测试结果的准确性。

　　关键词：万用表；矩阵；热敏电阻；测试；批量

　　0 引言

　　广州虹科的一家用户是仪表制造商，在仪表中广泛用到了热敏电阻，因此在热敏线阻生产出来下线时需要对每个电阻进行测试。因为热敏电阻的精度比较高，所以需要较高精度的仪器去采集，又因为是产线测试，所以需要尽可能地提高效率。如果采用传统的高精度万用表测试，人工测试会很慢，效率低；如果想提高效率并且自动化地测试，需要很多台万用表，这个又会造成极高的成本，远远超出预算。因此客户想要寻找一种经济，效率高并且精度可以达标的方案。

1 解决方案

　　因为要对热敏电阻进行精确的测量，所以我们采用更为精确的四线制测电阻的方案，四线制测电阻的原理如图1。四线制测电阻的方法可以消除引线误差，实现较高精度的测试，但是需要的成本较高，因此在大范围的测试中并不适用。

　　我们的方案采用矩阵开关加万用表的形式，只需要一块万用表，就可以利用矩阵自动化的方法测试一批产品。

　　矩阵板卡的结构如图2。

　　该矩阵是一个双刀矩阵，即每一条通道实际上是有两条线路，例如Y1实际上是有Y1.1和Y1.2，分别可以跟X1.1和X1.2连接，这样刚好就可以用于四线制的测试。

　　万用表与开关的连接图如图3。

　　这样就将万用表的4个端口扩展到了X轴上，将任意两个点，例如X1（X1.1,X1.2）和X2（X2.1,X2.2）接到热敏电阻的两个引脚上，便可以通过电脑控制开关切换来实现电阻的测试，将矩阵开关通过线缆连接到电阻夹具上，通过简单的编程，便可实现批量化的测试，并且具有经济且高效的特点。

　　2 涉及产品

　　本方案涉及的产品如下。

　　1）40-533B-032（如图4）

　　64x2 双刀矩阵，额定电流为1 A，额定电压为150 VDC，典型动作时间0.5 ms，寿命为1x10⁹次。

　　2）GX2065（如图5）

　　GX2065采用紧凑型单槽3U PXI格式，提供功能、分辨率、精确度和速度于一体的独特组合。具有6.5位分辨率，0.005%基本DCV读取精度和高达3 500读取每秒（rps），可确保准确、快速和可重复的测量。所有测量功能包括数字化功能，从PXI总线被隔离到提供真正的差分功能，浮动测量。

　　3）60-104-001（如图6）

　　该款2槽 USB/LXI 模块机箱具有小型轻量的外形，使之特别适用于随身携带、桌面和狭小空间使用。该机箱专用于桌面或机架安装，并且可通过USB或 LXI 以太网远程控制。经过网络远程控制使测试系统的开关功能能够尽可能靠近被测对象。

　　3 结论

　　上述提到的机箱目前仅支持Pickering Interfaces，其他第三方产品可能需要选择其他的机箱。广州虹科电子科技有限公司是英国Pickering Interfaces在中国的代理商，广州虹科提供基于PXI/PXIe/PCI总线的平台及各种功能模块，包括信号切换开关，程控电阻，信号源，万用表，静态/动态数字I/O，FPGA等，以及基于此类平台开发的自动化测试解决方案，可广泛应用于半导体测试、汽车电子、航空航天、医疗、通信、船舶等各个行业。