示波器 Pass/Fail 測(cè)試步驟詳解 在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的社會(huì)中，我們使用的電子產(chǎn)品越來(lái)越精細(xì)，各類參數(shù) 指標(biāo)也越來(lái)越嚴(yán)格。在進(jìn)行小批量設(shè)備或工業(yè)自動(dòng)化測(cè)試時(shí)（例如，產(chǎn)品在出廠 前需要做某些性能檢測(cè)），往往意味著對(duì)大量重復(fù)性指標(biāo)的測(cè)試。市面上大多數(shù) 臺(tái)式數(shù)字示波器都擁有的 Pass/Fail 功能可以很輕易地完成這項(xiàng)工作，它可以自 動(dòng)捕捉到不符合設(shè)定要求的異常信號(hào)，把工程師從觀察大量信號(hào)的過(guò)程中解放出 來(lái)，令工程師更地完成測(cè)試工作。 那么怎么用示波器來(lái)實(shí)現(xiàn)Pass/Fail測(cè)試呢？下面我們將給出詳細(xì)的測(cè)試步 驟以供參考。 本例采用鼎陽(yáng)科技SDG2000X 信號(hào)發(fā)生器和SDS1000X -E/SDS2000X 數(shù)字 示波器來(lái)模擬Pass/Fail功能的實(shí)際運(yùn)用。（連接方式如圖所示）

首先，我們用信號(hào)源模擬實(shí)際的規(guī)律性輸出（此處模擬產(chǎn)品為良品的指標(biāo)）， 輸出一個(gè) 2V，1KHz 的方波，輸入到示波器，然后在示波器操作界面進(jìn)入 Pass/Fail 功能。示波器的詳細(xì)操作步驟為： 1. 在配置設(shè)置“Utility”中選擇“通過(guò)測(cè)試”— “允許測(cè)試”； 2. 選擇“規(guī)則設(shè)置”，選擇 X 軸和 Y 軸的水平調(diào)節(jié)和垂直調(diào)節(jié)范圍（調(diào)節(jié) 范圍是當(dāng)前檔位的系數(shù)），通過(guò)‘規(guī)則設(shè)置’設(shè)定符合標(biāo)準(zhǔn)的條件，本例采用的 設(shè)置： 時(shí)基檔位為 500μs，幅度檔位為 500mV ； X 軸系數(shù)為 0.12div，即允許 0.12 個(gè)當(dāng)前時(shí)基檔位的通過(guò)范圍 （500us*0.12= 6μs）； Y 軸系數(shù)為 0.20div，即允許有 0.20 個(gè)當(dāng)前幅度檔位的通過(guò)范圍 （500mV*0.2= 100mV ）； 3. 選擇是否開(kāi)啟顯示信息（開(kāi)啟顯示信息則會(huì)在屏幕右上角看到信號(hào)通過(guò) 和失敗的幀數(shù)及總幀數(shù)）、失敗即停（檢測(cè)到失敗信號(hào)后停止采集）和檢測(cè)到失 敗信號(hào)是否發(fā)出蜂鳴聲報(bào)警提示；

4. 在信號(hào)源中選擇通道合并功能，人為設(shè)置添加一個(gè) 10Hz，200mV 的脈 沖信號(hào)作為異常信號(hào)（此處模擬產(chǎn)品為不良品的指標(biāo)），每當(dāng)這個(gè)脈沖出現(xiàn)，都 會(huì)使信號(hào)超出之前設(shè)置的容限模板，系統(tǒng)會(huì)捕捉到異常波形，通過(guò)停止采集并發(fā) 出蜂鳴聲通知到測(cè)試人員。 點(diǎn)擊返回和打開(kāi)操作軟鍵，此時(shí)通過(guò)測(cè)試功能開(kāi)始運(yùn)行。接下來(lái)我們可以在 示波器中看到下圖的輸出顯示：

如上圖所示，黑色區(qū)域?yàn)槲覀冊(cè)O(shè)定的通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)范圍，當(dāng)脈沖信號(hào)出現(xiàn)在藍(lán)色 背景區(qū)域時(shí)，即超出容差模板，波形測(cè)試失敗。反之，信號(hào)只要在黑色通道，則 會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)判定為通過(guò)。 因此，當(dāng)信號(hào)的頻率或幅度波動(dòng)過(guò)大或者有其他干擾信號(hào)，從而導(dǎo)致輸 入信號(hào)超出容差模板的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)認(rèn)為這一幀信號(hào)測(cè)試失敗。 上例設(shè)置了失敗即停并且輸出蜂鳴聲報(bào)警，在總共29幀的輸入信號(hào)中，前 28幀都是屬于測(cè)試通過(guò)的波形，在第29幀出現(xiàn)了測(cè)試失敗的波形，示波器停止 采集并且發(fā)出蜂鳴聲。

接下來(lái)我們通過(guò)屏幕右上角顯示的信息可以粗略地分析信號(hào)失敗率。把“失 敗即停”選項(xiàng)關(guān)閉，然后采集一段時(shí)間的數(shù)據(jù)。可以看到得到的數(shù)據(jù)如下圖所示： 由前文可知圖中信號(hào)是由兩個(gè)信號(hào)合并而成，分別為2V，1KHz 的方波和 200mV ，10Hz 的脈沖信號(hào)。我們從顯示的信息可以得知測(cè)試失敗的波形有272 幀，測(cè)試通過(guò)的波形有3567幀，信號(hào)總共3839幀。我們可以從這些信息做出下 列的分析： 導(dǎo)致測(cè)試失敗的信號(hào)是我們使用信號(hào)源輸出的一個(gè)頻率只有10Hz 的脈 沖信號(hào)，可認(rèn)為每一幀失敗的波形中只有一個(gè)脈沖，一幀信號(hào)有七個(gè)方波，其中 有一個(gè)脈沖會(huì)導(dǎo)致測(cè)試失敗。則被判定為Fail的幀數(shù)等同于導(dǎo)致測(cè)試失敗的脈沖 數(shù)量，為272個(gè)。在3839幀波形中，每幀波形有7個(gè)周期的方波。所以，失敗率 為272/（7*3839）=0.010121…而10Hz/1000Hz=0.01 。排除示波器死區(qū)時(shí)間 和開(kāi)始采集時(shí)間不確定等因素的影響，這個(gè)數(shù)據(jù)基本上和理論數(shù)據(jù)一致。 此外，鼎陽(yáng)示波器的后面板有Pass/Fail Out通道，每當(dāng)檢測(cè)到失敗波形 的時(shí)候，示波器都會(huì)輸出一個(gè)TTL脈沖信號(hào)。我們?cè)谥貜?fù)性測(cè)試或者工業(yè)自動(dòng)化測(cè)試時(shí)可以使用BNC線連接此接口，利用該TTL脈沖信號(hào)來(lái)做一些針對(duì)不良品的 措施（例如簡(jiǎn)單的加一個(gè)蜂鳴器或者其他更系統(tǒng)詳細(xì)的方式）。我們可以通過(guò) 下面的例子來(lái)了解這個(gè)功能。 在上面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上用BNC線把SDS2000X 示波器后面板的Pass/Fail Out 接口連接到另外一個(gè)示波器SDS1000X -E的通道1。然后在SDS2000X 示波器進(jìn) 行如下設(shè)置：“Utility”—“Aux輸出”—“Pass/Fail”。當(dāng)檢測(cè)到測(cè)試失敗的 信號(hào)時(shí)，示波器后面板的Pass/Fail接口會(huì)輸出一個(gè)TTL脈沖。

如圖，我們可以看到在輸入了43幀方波信號(hào)之后，出現(xiàn)了兩幀超出容差模板 的信號(hào)，這兩幀信號(hào)都是測(cè)試失敗的信號(hào)。

在上圖中我們可以看到，在SDS1000X -E示波器中我們捕捉到了兩個(gè)脈沖信 號(hào)，這個(gè)跟上述兩幀超出容差模板的波形的數(shù)量是一致的。在實(shí)際應(yīng)用中，我們 可以根據(jù)失敗波形給出的TTL信號(hào)來(lái)做一些應(yīng)對(duì)不良品的措施。 Pass/Fail功能在確保批量產(chǎn)品的重復(fù)性測(cè)試和工業(yè)自動(dòng)化方面都有很 的表現(xiàn)，可以確保批量產(chǎn)品的指標(biāo)一致符合要求，并成功篩選出不良品，且可以 從示波器后面板的Pass/Fail接口獲得一個(gè)TTL脈沖信號(hào)。我們可以利用此脈沖作 為激勵(lì)信號(hào)來(lái)推動(dòng)其他設(shè)備，從而對(duì)不合格的產(chǎn)品采取相應(yīng)的措施，使得產(chǎn)品出 廠的質(zhì)量得到保證。