一、概述
開關系統是任何的測試系統中的關鍵的部分,它們允許客戶通過不用的方式來連接測試儀器和被測件,從而確保了在測試的過程中被測件的不同的部分可以連接到測試儀器中,從而減少了需要用來測試的儀器設備。
很多用戶可能會想到開關系統作為系統中的關鍵的部分,會由于各種原因而損壞,而不是因為開關系統本身不可靠。因為開關系統所處的位置是非常容易受損的,所以,意外的發生的可能性就更大了。
開關系統是基于繼電器開關的,是屬于機械裝置,所以是有一定的使用壽命的,但是高性能的繼電器的使用壽命是很長的。典型的電磁繼電器(EMR)在小負載的情況下,壽命一般在1000萬次,儀器級的簧片繼電器擁有超過10億次的操作次數。影響壽命的主要的因素是測試系統中的負載的特征還有開關的切換的位置的信號特征。不管是電子設備或者是繼電器切換的信號是非常高的電壓或者是電流,或者是在熱切換(切換的時候,開關是帶有信號)的情況下,將會產生電弧,從而腐蝕開關觸點。
熱切換對繼電器的使用壽命影響很大,冷切換和熱切換的影響往往是想差3個數量級的。研發者嘗試著減少熱切換的影響,但是事實上,很多測試由于時間方面的限制,是需要進行熱切換的,這樣可以防止在測試的過程中系統的重新啟動或者是確保可以模擬間歇性的故障。熱切換是研發者避免不了的。
其實測試系統中很多的故障不是由于繼電器的正常壽命已經到了而引起,一些故障是在生產的階段就無法進行檢測而引起的。很多的故障是在測試系統中的一些意外的情況而引起的。一個經常發生的情況是系統的集成而引起的,例如由于不該連接的地方連接,如與電源之間的短路或者是在電容性的負載上進行熱切換,從而引起的布線和軟件方面的故障,從而影響到繼電器。繼電器可以阻擋部分的損害,但是隨著系統的使用,繼電器使用的壽命將會大大地縮短。就算正確地操作系統,但是如果進行一些故障的設備測試,這個也會給開關系統造成很大的壓力。
二、開關故障診斷方法
由于開關系統的易損性,這就要求用戶采用一些針對開關系統的測試檢驗的方式。在一些平臺上,例如VXI,就曾經提供過一些繼電器的檢測的方法。這個方法包括了能夠一些不太協調的自檢方式,有時候它只是檢測控制系統,而不是繼電器的連接(其實這部分是很容易損壞的)。一些產品也可以檢測繼電器的連接,但是不能檢測隔離繼電器。VXI的產品包括了這方面的功能,是因為VXI的主要用戶是軍工和航空航天方面,這些測試的環境是非常差的,而且很少有空間可以進行自主檢測。
其他的產品,如PXI,PCB板的大小有限,就很難提供自檢工具。在自檢工具的設計研發階段,這些工具占用了很大的空間,這就減少了模塊的密度,同時增加了成本。
由于成本和空間大小的限制,很多繼電器的供應商會增加一種工具來解決這個問題,如繼電器的操作次數的統計軟件。在這個軟件中,會統計繼電器的操作的次數,從而在將要接近操作壽命的時候,將繼電器更換掉。