實(shí)現(xiàn)和測試開關(guān)硬件的途徑
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電阻測量
驗(yàn)證系統(tǒng)的第一步需要將一個(gè)已知阻值的電阻器置于測試夾具中。測試電阻網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)就是一個(gè)例子。個(gè)體電阻器阻值應(yīng)該相似，但無需嚴(yán)格相同，以確保恰當(dāng)?shù)剡B接到了每個(gè)元件。例如，如果標(biāo)稱阻值全部為10 kΩ，那么相應(yīng)的測試裝置應(yīng)該在通道1上為10.1 kΩ，通道2上為10.2 kΩ等。按照這種方式，如果某個(gè)通道連接不正確，則馬上會(huì)發(fā)現(xiàn)。
如果被測電阻值的范圍很寬，則必須采用接近上限和下限限值的電阻器進(jìn)行測試。如果系統(tǒng)采用雙端連接至設(shè)備，測量接近下限的電阻時(shí)，誤差就會(huì)特別大，說明需要采用4端連接。這將需要兩倍的開關(guān)，但是將會(huì)從測量值中消除開關(guān)和測量線電阻。
在上限處，若測量值低于預(yù)期值，則說明測試夾具、接線或開關(guān)卡中存在太大的漏泄電阻，必須采取相應(yīng)的措施將該誤差降低到可接受的程度。措施包括清潔測試夾具和增加電氣保護(hù)。
尤其是對(duì)于高阻測量，應(yīng)該驗(yàn)證系統(tǒng)的穩(wěn)定時(shí)間，使其足以提供所期望的準(zhǔn)確度。
電壓測量
對(duì)于電壓測量，首先驗(yàn)證每個(gè)電壓源都被連接到了正確的通道。確認(rèn)通道連接正確的最直接方式是在每個(gè)通道上連接已知的電壓。例如，對(duì)通道1施加1 V的電壓，向通道2施加2 V的電壓等。
為確定電壓偏移不會(huì)對(duì)低電壓（＜1 mV）測量造成太大的誤差，首先利用一個(gè)直接連接到伏特計(jì)的穩(wěn)壓源測量一系列的讀數(shù)。然后通過開關(guān)系統(tǒng)的相應(yīng)通道再讀取一系列的測量值。比較兩組測試值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。利用一根干凈的銅線作為短路，代替電壓信號(hào)，即可對(duì)太大的電壓偏移進(jìn)行補(bǔ)償。對(duì)于每個(gè)被短路的通道，讀取至少10個(gè)電壓讀數(shù)，然后將其進(jìn)行平均。保存平均值，并利用該值修正該通道上的測量讀數(shù)。為保證修正的有效性，開關(guān)系統(tǒng)的環(huán)境溫度必須保持相對(duì)恒定（上下幾攝氏度范圍之內(nèi)）。
如果以上程序太過麻煩，則可以采用以下的方法：短路某一個(gè)通道，然后利用該通道的偏移值來修正開關(guān)卡上所有通道的測量值。
如果源阻抗非常高（1 MΩ或更高），如果系統(tǒng)存在明顯的漏泄，則會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的誤差。為了確定是否發(fā)生了這種情況，可以首先通過該通道測量一個(gè)較低阻抗的電壓源。然后則可以向低阻源串聯(lián)一個(gè)和未知電壓源相當(dāng)?shù)淖杩梗⒅貜?fù)測量。將結(jié)果進(jìn)行比較。如果差異較大，則請(qǐng)檢查可能的原因，例如電纜漏泄或開關(guān)隔離電阻。保護(hù)有助于減小測量誤差。在源電阻很高時(shí)，則有必要增大穩(wěn)定時(shí)間延遲。
電流測量
對(duì)于電流測量驗(yàn)證，首先確保每一未知通路從測試夾具到安培表是完整的。如果使用C型開關(guān)（SPDT）的開關(guān)卡，則可以連接一個(gè)歐姆表代替每一通道上的未知源。驗(yàn)證通道未被選中時(shí)該通路的電阻非常小，典型值小于1 Ω.
下一步是每次向一個(gè)通道連接一個(gè)未知的電流源，并驗(yàn)證輸出位于總體系統(tǒng)準(zhǔn)確度限值范圍之內(nèi)。
對(duì)于小電流測量，開關(guān)卡、電纜和測試夾具會(huì)引起明顯的偏移電流。為了檢查每一通道的偏移電流，請(qǐng)斷開未知源，蓋住輸入，然后每次激勵(lì)一個(gè)通道，并利用連接到輸出的安培表測量偏移電流。如果偏移電流太高，則有必要清潔通路上的開關(guān)和連接器。如果偏移電流是適當(dāng)穩(wěn)定的，則可以從隨后的測量值中減去該值，從而進(jìn)行補(bǔ)償。
此外，對(duì)于小電流切換，請(qǐng)?jiān)诿看卫^電器觸動(dòng)之后預(yù)留足夠的穩(wěn)定時(shí)間，確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。
最終的系統(tǒng)驗(yàn)證
在完整地手動(dòng)檢查完系統(tǒng)之后，請(qǐng)驗(yàn)證計(jì)算機(jī)控制下的性能。這樣能夠暴露出軟件中的可能誤差，例如不正確的開關(guān)閉合或設(shè)備地址錯(cuò)誤，以及定時(shí)問題、串?dāng)_太大等。
作為一項(xiàng)終程測試，通過系統(tǒng)測量大量的產(chǎn)品，然后手動(dòng)重新測量不合格的部件，以及一小部分合格的部件來驗(yàn)證系統(tǒng)性能。
到此，即可認(rèn)為系統(tǒng)是可以投入服務(wù)的。應(yīng)該定期利用已知良好的裝置測試系統(tǒng)，確保系統(tǒng)沒有因?yàn)槠贫黾夹g(shù)指標(biāo)。
評(píng)論