Шта је важно у производњи ПЦБА интерфејса сензора и прикупљања података?

Преглед

Плоча за прикупљање података може да се правилно састави и да и даље даје лоше перформансе мерења.

Спојеви за лемљење могу бити прихватљиви. Фирмвер се може покренути. АДЦ може да врати бројеве. Ниједна од ових чињеница, сама по себи, не доказује да плоча чува сигнал за који је производ дизајниран да мери.

За производњу ПЦБА за прикупљање података, производни циљ није једноставно направити плочу која се укључује. То је очување одобреног пута мерења од улаза сензора кроз кондиционирање и конверзију сигнала, одржавање усклађене конфигурације хардвера и фирмвера и верификација функција за које је одговорна производња.

Једноставан модул за{0}}надгледање стања и вишеканална инструментација ПЦБА могу да прикупљају податке сензора, али им нису аутоматски потребне исте контроле извора, процес чишћења, метода калибрације, уређаја или тест производње.

План производње треба да прати захтеве мерења.

Почните од конектора, а не од СМТ линије

Када прегледате ПЦБА{0}}интерфејс или податке{1}}за аквизицију сензора, често је корисније почети са једним мерним каналом него са процесом склапања.

Изаберите тачку где сигнал из стварног{0}}света улази на таблу. Затим пратите тај канал док производ не произведе употребљиве податке.

Не садржи свака плоча сваки блок.

Управо зато је генеричка индустријска ПЦБА контролна листа ретко довољна за ову врсту пројекта.

Прво корисно питање није:

Колико бита има АДЦ?

то је:

Шта овај канал заправо мора да мери?

Интерфејс плоча{0}}сензора може да прими условљени напон, струјну петљу, сензор моста, температурни улаз, сигнал вибрације, претварач притиска или други сигнал поља.

Ти улази могу довести до веома различитих одлука око појачања, заштите, изолације, тест стимулуса и калибрације.

Пре функционалног{0}}планирања тестирања, ОЕМ и ЕМС тим би требало да буде јасни у вези са тачкама као што су:

• сензор или тип сигнала;
• релевантан опсег уноса;
• мапирање канала;
• једноструки{0}}улаз или диференцијални улаз;
• побуђивање сензора где је применљиво;
• захтеви за изолацију где је применљиво;
• нормални и неисправни услови производње мора да се провери;
• да ли је производња доказивање основног одговора или дефинисаног резултата мерења.

„Очитава сензор“ није извршни производни захтев.

Техничар може да зна где да споји кабл и још увек нема појма шта тест треба да докаже.

Шта производња мора да сачува

Када се разуме пут сигнала, питање производње постаје конкретније:

Који делови објављеног дизајна морају да остану контролисани да би тај пут мерења остао важећи?

Делови који стварно утичу на мерење

Не заслужује свака компонента исто правило замене.

На интерфејсу сензора или ПЦБА инструментације, неки делови могу директно утицати на понашање мерења.

У зависности од кола, они могу укључивати:

• АДЦ;
• референце напона;
• инструментација или операциона појачала;
• аналогни мултиплексери;
• мреже за{0}}подешавање или прецизне отпорнике;
• компоненте филтера{0}}пута сигнала;
• изолациони уређаји;
• улазних{0}}уређаја за заштиту.

Алтернатива која одговара пакету и отиску није аутоматски еквивалентна.

Помак, дрифт, шум, струја пристрасности, пропусни опсег, понашање при слагању, цурење, референтне карактеристике или улазни капацитет могу бити важни у одређеном колу.

Већини БОМ линија неће бити потребан тај ниво прегледа. Строжа граница одобрења припада компонентама које могу материјално променити путању мерења.

Замена статусне ЛЕД диоде и замена референтног напона који напаја АДЦ су и промене БОМ-а.

Они нису иста инжењерска одлука.

За набавку и поновну производњу, та разлика је важнија од једноставног доступног другог броја дела.

Где би ЕМС провајдер требало да стане

Понашање уземљења, повратне{0}}струје, дизајн филтера, топологија заштите, референтно рутирање и АДЦ погонски услови првенствено припадају електричном дизајну.

Добар процес склапања не може поправити нестабилан сигнални ланац.

Ни производња не треба тихо редизајнирати.

Када производња или припрема за тестирање разоткрије забринутост, нормалан пут је да се то поднесе за инжењерски преглед, а не да се импровизује нова аналогна архитектура у фабрици.

Контрола производње има другачији посао:

• користити одобрене ПЦБ и БОМ ревизије;
• инсталирати исправне вредности компоненти и одобрене замене;
• одржавати захтеве за монтажу;
• учитајте исправан фирмвер;
• контролишу одобрена одступања;
• управљати прерадом;
• изврши одобрено испитивање производње.

Преглед производности и дизајн аналогног кола су повезани, али нису иста одговорност.

Ако је дубљи преглед аналогног дизајна део опсега добављача, то треба посебно да се договори.

Када услови склапања постану електрични услови

Многи проблеми са{0}}интерфејсом сензора не изгледају као проблеми у изради.

АОИ може потврдити да је појачало присутно и правилно оријентисано. Не може доказати да је појачање канала исправно.

Рендген{0}} може помоћи у процени скривених лемних спојева. Не може доказати да састављени сигнални ланац испуњава захтевано понашање мерења.

ПЦБА може да се укључи и комуницира док:

• инсталирана је погрешна прецизна компонента;
• два канала су погрешно мапирана у фирмверу;
• одобрена алтернатива утиче на осетљив унос;
• контаминација утиче на чвор високе{0}}импедансе;
• критична област мерења{0}}је прерађена;
• производни тест никада не примењује услов који би открио проблем.

Инспекција вам говори нешто о изградњи.

Верификација мерења вам говори нешто другачије.

Једно не треба користити као замену за друго.

Чистоћа

За многе ПЦБА сензоре, нормалан одобрени процес склапања је потпуно адекватан.

На високој{0}}импеданси или веома-ниској-крајини спектра, стање површине може постати део електричног проблема.

Остаци флукса, влага, руковање контаминацијом или друга површинска контаминација могу створити путеве цурења који су важни у осетљивим колима.

Већини плоча за прикупљање података није потребна посебна рута за чишћење само зато што садрже аналогна кола.

Питање је да ли је одређена путања мерења довољно осетљива да стање површине треба контролисати као електрични захтев.

Ако јесте, пројекат треба да дефинише одговарајуће услове чишћења, руковања, верификације или прихватања.

Ако није, додатна обрада повећава трошкове без решавања стварног захтева.

Изолација

Индустријски сензорски системи често користе галванску изолацију.

Многи не раде.

Тамо где је изолација део одобрене архитектуре, производња ће можда морати да очува захтеве око:

• компоненте за изолацију;
• изолациона баријера;
• пузање и клиренс;
• стање монтаже;
• купац{0}}дефинисана електрична верификација.

Не{0}}изолованој плочи за прикупљање података није потребан тест отпорности на диелектрику-само зато што га користи други индустријски пројекат.

Контрола треба да прати електричну архитектуру, а не ознаку индустрије.

ПРОЛАЖАН резултат је добар онолико колико је добар тест иза њега

Када се плоча састави, питање се мења.

Продукција сада мора да докаже да се канал понаша како је предвиђено.

Сензорска{0}}интерфејс плоча може да прође функционални тест, док сам тест доказује врло мало.

Размотрите инструкције као што су:

Дајте сигнал и проверите да ли се очитавање мења.

То може доказати да је пут жив.

Не мора нужно да докаже исправно појачање, мапирање канала, офсет, опсег, калибрацију или неки други захтев за мерење.

Тест производње треба да одражава оно што ОЕМ заправо треба да се провери.

ФЦТ и калибрација су различити послови

Функционално тестирање и калибрација се могу десити на истој станици, али одговарају на различита питања.

Функционално тестирање поставља питање да ли састављена плоча обавља функције дефинисане у процедури испитивања производње.

Калибрација успоставља однос између познате референце и вредности коју је пријавио производ.

Подешавање или корекција, где је потребно, је посебан корак.

Неки ПЦБА уређаји за прикупљање података захтевају калибрацију по{0}}јединици. Други не.

Ако је калибрација део производње, процес ће можда морати да дефинише:

• референтни стимулус;
• референтна опрема;
• применљиви канали;
• ревизија фирмвера или софтвера;
• коефицијент или начин прилагођавања;
• границе прихватања;
• где се чувају подаци о калибрацији;
• шта се дешава након прераде или репрограмирања;
• како је резултујући запис повезан са јединицом или серијом.

АДЦ-АДЦ високе резолуције сам по себи не ствара захтев за производну калибрацију.

Позивање функционалне провере „калибрација“ не чини је ни једном.

Тестирајте захтеве производа, а не АДЦ лист са подацима

АДЦ је један део већег сигналног ланца.

Коначно мерење такође може зависити од улазног степена, појачала, референце, филтера, заштитне мреже, напајања, ПЦБ распореда, фирмвера и стратегије калибрације.

Ограничења производње стога треба да произилазе из одобрених захтева за производ, а не само из изјава као што су:

16-битни АДЦ

или:

24-битни претварач.

За једну плочу, примена дефинисаног сензорског стимулуса и потврда очекиваног одговора може бити довољно.

Као друго, за производњу ће можда бити потребно неколико контролисаних улазних тачака, -специфична ограничења канала, калибрисани извор или софтвер који- обезбеђује корисник.

Корисно питање за преглед је:

Који би неуспех овај тест заправо ухватио?

Ако нико не може јасно да одговори на то, зелени индикатор ПАСС не пружа много инжењерског поверења.

Подешавање теста је део мерења

ПЦБА није једина ствар на електричном путу током тестирања производње.

Подешавање може укључивати:

reference source -> cable -> switching or relay -> fixture contact -> connector ->ПЦБА улаз

У зависности од сигнала који се мери, отпор контакта, уземљење, заштита, цурење, вођење каблова, понашање при пребацивању или уобичајене варијације инструмента могу утицати на резултат.

Једноставној индустријској{0}}улазној плочи напона није потребна иста дисциплина уређаја као канал за мерење веома високе{1}}импедансе или ниског-нивоа.

Али уређај не би требало аутоматски да се третира као електрично невидљив.

Такође постоји практична граница онога што станица може да примени.

Ако је нормална варијација референтног извора, уређаја, кабла, контаката и мерне опреме довољно велика да замагли наведену границу пролаза/неуспеха, станица ће имати потешкоћа да одвоји маргиналну таблу од нормалне варијације тест-система.

То не значи да је сваком ДК пројекту потребна метролошка лабораторија у производном простору.

То значи да систем за тестирање мора бити способан да донесе одлуку која му је додељена.

Ово је много лакше решити током ДФТ-а и НПИ-а него након што наводно добре плоче почну да кваре повремено на завршном тесту.

Златна јединица је корисна, али није аутоматски стандард за калибрацију

Позната{0}}добра јединица може бити изузетно корисна у производњи.

Може помоћи:

• проверите рад уређаја;
• корелирају испитне станице;
• отклањање неочекиваних кварова;
• потврдите промене софтвера или конфигурације;
• проверите да ли се подешавање теста и даље понаша како се очекује.

То не чини јединицу аутоматски референцом за калибрацију.

Сам ПЦБА има толеранције компоненти, грешку мерења, историју конфигурације и старење.

Ако је златна јединица намењена да служи као део стандарда мерења или калибрације, ту улогу треба експлицитно дефинисати и контролисати.

У супротном, нека разлика буде јасна:

Познато{0}}исправна јединица помаже да се потврди подешавање производње.

Позната референца утврђује мерну вредност.

То су повезани послови, а не идентични.

Инжењерска карактеризација није рутинско тестирање производње

Током развоја, инжењеринг може провести сате карактеришући плочу.

Тај посао може укључивати:

• анализа буке;
• провере појачања и линеарности;
• поређење канала-до{1}}канала;
• температурно понашање;
• уобичајено{0}} понашање;
• испитивање животне средине;
• детаљна мерења осцилоскопа или спектра.

Ти резултати могу бити драгоцени.

Они не припадају аутоматски у циклус испитивања сваке производне јединице.

Инжењерска карактеризација се пита:

Шта овај дизајн може да уради у свим битним условима?

Тестирање производње пита:

Да ли је ова произведена јединица или серија прошла провере потребне за ослобађање?

Користите инжењерску карактеризацију да одлучите шта производња мора да контролише.

Немојте једноставно копирати клупу за развој на производну линију.

Прва израда није тежак део

Радни прототип доказује да дизајн може да функционише.

Поновљена производња поставља теже питање:

Може ли одобрено понашање мерења преживети контролисане промене у производњи?

То је место где конфигурација, прерада, извор компоненти, фирмвер, опрема и ревизије тестирања почињу да буду важни као један систем.

Држите хардвер, фирмвер, калибрацију и тестирање на једној основној линији

Производи за прикупљање података често прелазе границу хардвера/софтвера.

Фирмвер може утицати на:

• избор канала;
• добитак;
• конфигурација сензора;
• узорковање;
• дигитално филтрирање;
• корекција офсета;
• коефицијенти калибрације;
• подаци{0}}специфични за јединицу.

Физички исправан ПЦБА и даље може извести погрешно мерење ако је учитана погрешна конфигурација.

У зависности од пројекта, основна линија производње може укључивати:

Ревизија ПЦБ + ревизија БОМ + ревизија фирмвера + метода калибрације + ревизија теста

Оператер не би требало да одлучује која слика фирмвера или датотека коефицијената „изгледа исправно“ за одређену плочу.

Те одлуке припадају узводној контроли конфигурације.

Прерада мења питање

Замена оштећеног конектора може захтевати један ниво верификације.

Замена референтног напона,{0}}мреже за подешавање појачања, предњег-појачала или друге критичне компоненте за мерење{2}}можда ће захтевати другу.

Ни једно од ових општих правила није од велике користи:

Свака прерађена ДАК плоча мора бити поново калибрирана.

Коначни ПАСС је довољан након сваке поправке.

Боље питање је да ли је прерада дотакла фазу ланца компоненте или сигнала{0}} која може да утиче на одобрени захтев мерења.

Ако јесте, требало би да уследи одговарајуће поновно тестирање, калибрација или инжењерски преглед.

Шта се дешава у следећој градњи?

Каснија производња може увести:

• нова партија материјала;
• одобрени заменик;
• ревизија ПЦБ-а;
• ажурирање фирмвера;
• заменски уређај;
• прерадити;
• промењена метода калибрације;
• другачији извор компоненти.

Не захтева свака промена потпуну преквалификацију производа.

Али промена која додирује путању мерења не би требало да нестане унутар обичног ажурирања производње.

Претпоставимо да је предложено друго{0}}изворно појачало.

Питање производње је:

Можемо ли га набавити и саставити?

Питање производа је:

Да ли још увек важи одобрени захтев за мерење?

Добављач ЕМС-а може да управља као-изграђеном конфигурацијом и означи промену.

ОЕМ инжењерски тим би обично требало да поседује одобрење за перформансе осим ако није договорена друга одговорност.

То спречава да флексибилност извора тихо постане редизајн производа.

Квалификација није рутински скрининг

Индустријска сензорска опрема може бити дизајнирана за екстремне температуре, вибрације, влажност, електричне бучне машине или друга захтевна окружења.

Ти услови су важни.

Али квалификациони тест не постаје аутоматски услов{0}}провере производње.

Један пројекат може користити температурни циклус током валидације дизајна.

Други може захтевати одабрани скрининг производње.

Трећи може захтевати само дефинисани функционални тест у нормалним фабричким условима.

План производње треба да прати одобрене захтеве.

Копирање сваког еколошког теста од квалификације производа у рутинску производњу није аутоматски ригорозније. Понекад је једноставно непотребно.

Не заслужује свака плоча сензора исти процес

„Сензорски интерфејс ПЦБА“ покрива широк спектар производа.

Плоча која чита дигитални сензор и извештава о прагу не треба план производње вишеканалног мерног инструмента.

Једноставан уређај за праћење можда неће захтевати:

• по{0}}калибрацији јединице;
• специјално чишћење;
• дубока аналогна карактеризација;
• евиденција појединачних мерења;
• еколошки скрининг.

На другом крају спектра, ПЦБА за инструменте може бити веома забринут за улазе ниског-нивоа, померање, подударање канала, изолацију, референтну стабилност, калибрацију и поновљивост.

Називање сваке плоче "високе прецизности" ствара трошкове без побољшања захтева.

Третирање сваке сензорске плоче као обичног дигиталног контролера може сакрити прави ризик.

Корисно питање није:

Који је најригорознији процес који можемо применити?

то је:

Шта овај производ заправо треба да контролише?

 

Обрада ивице не поправља лоше улазне податке

Више{0}}система за праћење стања сада обрађује податке ближе машини, али то не умањује важност путање аквизиције. Софтвер може да ради само са подацима које прима.

Ако се улазни клипови исече, учита се погрешна датотека за калибрацију или се{0}}критична компонента за мерење промени без неопходног одобрења, анализа даљег тока почиње са компромитованим подацима.

Шта бих желео да се дефинише пре пуштања у продукцију

Пре пуштања ПЦБА за -интерфејс или податке-за прикупљање података у поновљену производњу, желео бих да добијем јасне одговоре на ова питања.

Шта улази у канал?

Дефинишите тип сензора или сигнала и опсег производње који треба да разумете.

За који резултат је одговорна производња?

Основна детекција, гранични одзив, мерна вредност, понашање канала, калибрација или нешто друго?

Које ставке БОМ-а су{0}}критичне за мерење?

Идентификујте компоненте где је замена потребна додатна инжењерска контрола.

Да ли су чистоћа или изолација посебни захтеви за овај дизајн?

Немојте их претпостављати. Не остављајте их недефинисаним када су важни.

Које ревизије хардвера, фирмвера, калибрације и теста припадају заједно?

Дајте производњи једну одобрену основну линију.

Који познати стимуланс и подешавање теста су потребни?

Дефинишите улазни извор, уређај, кабл, софтвер, референтну опрему и логику ПАСС/ФАИЛ где је применљиво.

Које промене захтевају још једну инжењерску одлуку?

Поставите границу за замене, ревизије, прераду, промене калибрације и ажурирања тестова.

Ако су ти одговори јасни, технички софистицирана плоча за прикупљање података и даље може бити једноставна за производњу.

Ако су нејасне, додавање додатне инспекције након склапања ретко решава основни проблем.

Где се СТХЛ уклапа у пројекат

Схензхен СТХЛ Тецхнологи Цо., Лтд. (СТХЛ) подржава индустријске ПЦБА и ЕМС апликације које укључују индустријске сензорске интерфејсне плоче, сензорске интерфејсе који се користе у линијама за аутоматизацију и индустријске инструменте.

За купце који процењују ову врсту пројекта, СТХЛИндустријска ЕМС решењастраница пружа шири контекст индустрије и пројекта.

Обим производње може да обухвата монтажу ПЦБ-а, набавку компоненти, инспекцију, програмирање, функционално тестирање и друге{0}}специфичне захтеве пројекта у складу са стварном конструкцијом.

За пројекат аквизиције{0}}интерфејса или података{1}}сензора, тачна тачност мерења, процес калибрације, учвршћење, захтев за чистоћом, захтев за изолацију, валидација животне средине, стимулација тестирања и границе прихватања и даље треба да буду потврђени за појединачни пројекат, а не закључени на основу ознаке индустрије.

Закључак

Интерфејс сензора и аквизиција података ПЦБА производња се не односи углавном на то да ли добављач ЕМС може поставити АДЦ или лемити улазни конектор.

Реч је о томе да ли производња чува одобрени пут мерења и може ли да докаже за који део те путање је одговорна.

Почните са једним каналом.

Шта то улази?

Које компоненте га обликују?

Шта производња треба да докаже?

Да ли уређај и референтни извор могу да подрже тај тест?

Шта се дешава ако се преради{0}}критична компонента мерења?

А када се материјали, фирмвер, опрема или ревизије промене, за које промене је потребна друга инжењерска одлука пре него што се нова конфигурација објави?

Та питања одвајају плочу која се само укључује од мерне ПЦБА која се може више пута градити под контролисаним условима.

ОЕМ тимови могудостави детаље пројектаса доступним БОМ, ПЦБ датотекама, захтевима сензора или улаза, информацијама о фирмверу, количинама и очекивањима од тестирања.

За{0}}конкретна питања за пројекат контактирајте СТХЛ наinfo@pcba-china.com.