基于万用表和矩阵的热敏电阻批量测试方案

前言：本文主要介绍了使用Pickering的双刀矩阵板卡配合Marvintest Solution的万用表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，这种方案极大的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。

Pickering 双刀矩阵开关

Marvintest Solution 数字万用表

一．背景

用户是一家仪表制造商，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一个电阻进行测试，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，所以需要尽可能的提高效率，如果采用传统的高精度万用表测试的话，人工测试会很慢，效率低，如果想提高效率并且自动化的测试，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，效率并且精度可以达标的方案。

一．解决方案

因为要对进行精确的测量，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，

图1 四线制测电阻

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测试一批产品。

矩阵板卡的结构如图2

图2 矩阵开关结构

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：

图3 万用表与矩阵连接图

这样就将万用表的四个端口扩展到了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。

二．涉及产品

本方案涉及到的产品有：

1.40-533B-032

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

40-533B-032

2. GX2065

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3500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-提供真正的差分功能，浮动测量。

GX2065

3. 60-104-001

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。

60-104-001

注：该机箱目前仅支持Pickering Interfaces，其他第三方产品可能需要选择其他的机箱。