СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И ХАРАКТЕРИСТИК БЕЗ ДЕМОНТАЖА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ, А ТАКЖЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2017 года по МПК G01R31/28 

Принятые сокращения:

- АПУ - аксессуар подключающего устройства (измерительный щуп, зонд, наконечник, соединительный провод и т.п.) или само подключающее устройство измерительного оборудования или прибора - внутреннее или внешнее относительно последних, что именно - то или другое - здесь и далее должно быть ясно из контекста (примечание: в формуле изобретений сокращения не используются);

- ИОП - измерительное оборудование или прибор (в т.ч. тестер, осциллограф и т.п.), возможно, многокомпонентные, многоканальные, стационарные, переносные, совмещенные с самими электронными устройствами и блоками, либо просто неразрывно с ними связанные и проч.;

- ВО - востребованные операции: диагностика и настройка электронных устройств или блоков, поиск неисправностей печатных плат и подложек в сборе (с электронными компонентами и радиодеталями), входной и выходной контроль последних или электронных устройств или блоков, а также проведение поисковых научных исследований, например, связанных с подбором номиналов используемой электронной компонентной базы и т.п.;

- ОИ - объект исследования - объект, чьи электрические параметры и характеристики подлежат измерению;

- ПП - платы (печатные, в т.ч. многослойные, в т.ч. гибкие, в т.ч. тканые) или подложки с металлизацией (с топологическим металлическим рисунком), иные носители радиоэлементов (например, объемные), обеспечивающие их заданные взаимные расположения и электрические соединения друг с другом;

- ЭПХ - электрические параметры и/или характеристики - объект измерения - индуктивность, электрическая емкость, электрическое сопротивление, обратное напряжение диода и т.п., а также напряжение на двухполюснике - постоянная и переменная составляющие напряжения, его полярность, частота, амплитуда, среднее значение, форма - профиль (временных характеристик) и проч.;

- ЭКУ - электронный элемент микросхемы либо электрическая цепь, составленная из таких элементов или электронный компонент (резистор, индуктивность, электрический конденсатор, диод, транзистор, микросхема, реле и проч.) либо электрическая цепь, составленная из таких компонентов, или функциональный электронный узел (материальный фрагмент электронной схемы - фрагмент электрической цепи - генератор, усилитель, фильтр, преобразователь и т.п. - функциональный элемент электронного устройства или блока, или некоторая совокупность соединенных друг с другом функциональных электронных узлов) - это может быть двухполюсник, а может - многополюсник;

- ЭУБ - электронные устройства или блоки.

Принятые понятия:

- под измерением понимается процесс, на выходе которого может быть получена в т.ч. и оценка (приблизительная) относительного или абсолютного значения параметра или характеристики, а также графическое или табличное представление последней либо ее представление посредством функционала (предполагается, что процесс измерения проходит две основные стадии: «опрос» - тестирование - ОИ и обработка результатов «опроса», необходимая для представления результатов измерения);

- под полюсом ОИ понимается вывод или контакт, или контактная площадка ОИ - узел ОИ, предназначенный для его электрического присоединения, например припайки к заданному участку электрической цепи;

- под тепловым реле понимаются также и термореле - устройства, срабатывание которых осуществляется при нагреве их чувствительного элемента до заданной температуры;

- Тест-ключ - специальный электронный компонент, предназначенный для размыкания электрической цепи с целью отключения полюса ОИ на время измерения, Тест-ключ более широкое понятие, нежели Тест-реле, в область Тест-ключей входят и Тест-реле, тогда как область Тест-реле не включает твердотельные реле (Тест-ключ = Тест-реле + твердотельные реле).

Изобретения могут использоваться в электронной, космической, авиационной, военной и других отраслях промышленности. Они имеют отношение к измерениям ЭПХ ЭКУ, расположенных на ПП и т.п. ЭУБ, т.е. впаянных в ПП или собранных на них.

Прямое назначение изобретений - проведение ВО.

Широко известны ИОП серии Fluke (www.fluke.com) и соответствующие им способы измерений.

Особенностью таких способов является подключение ЭКУ к ИОП посредством АПУ с последующей подачей на ЭКУ тестовых воздействий, по отклику на которые и определяют ЭПХ либо с последующей диагностикой ЭКУ, в частности с последующим измерением напряжения или тока.

Данный способ выбран в качестве прототипа.

К недостатку прототипа следует отнести невозможность проведения измерения ЭПХ в случае, когда ЭКУ установлены в ЭУБ, будучи припаянными к ПП, т.е. будучи включенными в электрическую схему ЭУБ или в ее часть.

Проблема заключается в том, что в этом случае измерению подлежат ЭПХ не самих ЭКУ, а всей электрической цепи, с которой последние электрически соединены.

Так например, если простейший генератор, собранный на паре операционных усилителей, соединен с нагрузкой, то паразитные емкости/индуктивности последней за счет обратной связи могут исказить форму, а то и частоту выходного сигнала генератора, что не позволит правильно оценить его работоспособность (понять, что является причиной искажения сигнала: поломка генератора или наличие паразитной активной нагрузки).

Для устранения такой проблемы прибегают к полному или частичному демонтажу ЭКУ

- как минимум один из выводов ЭКУ отсоединяют от ПП (например, отпаивают), т.е. делают свободным (висящим) как минимум один из полюсов упомянутого ОИ, с которым предполагают электрически соединить АПУ.

Эту проблему можно решить введением в электрическую схему отсоединяющих ЭКУ от электрической цепи ЭУБ микропереключателей, которые должны быть установлены последовательно с ЭКУ перед ними в соответствии со схемой.

Данное решение использует один из авторов изобретения при проведении пилотных разработок полосовых фильтров.

Но и у этого решения есть недостаток - после измерений легко забыть вернуть переключатель в исходное положение, что (при наличии на ПП нескольких десятков таких переключателей) может вызвать существенные трудности. Здесь также следует отметить значительное увеличение размера ПП с переключателями. Ориентация на переключатели существенно увеличивает время измерений, поскольку предполагает дополнительные ручные манипуляции.

Помимо этого в аспекте изобретений следует упомянуть и широко известные:

- ключи (www.chipdip.ru/video/id000287428/), имеющие как минимум пару выводов, присоединяемых к электрической цепи, которую такой ключ размыкает/замыкает при оказании на него воздействия или при устранении такового (в т.ч. твердотельные, в т.ч. с гальванической развязкой на светодиоде, в т.ч. бистабильные электромеханические), а также микроэлектромеханические реле (патент РФ №2511272), включающее как минимум пару контактных элементов, выполненных с возможностью замыкания и размыкания при оказании на реле воздействия или при устранении такового, например, используемые для тепловой защиты микросхем;

- ПП (https://ru.wikipedia.org/wiki/Печатная_плaтa), включающие как минимум один изолятор и токопроводящие шины или участки, расположенные на нем;

- АУП (www.niisiis.ru/product.html), включающие как минимум один контактный узел (вторым может служить один из проводов сети питания - при фантомном питании, «земля» и т.д.), предназначенный для электрического соединения ОИ с ИОП;

- электронный компонент (патент РФ №2466496), включающий ключ в виде реле.

Данные устройства выбраны в качестве прототипов устройств, предназначенных для реализации способа - объекта изобретения.

Задача объекта изобретения - устранение недостатков прототипа и описанного решения, исключение деструктивного действия процесса измерения на компоненты ПП - исключение необходимости полного или частичного демонтажа ОИ на время проведения измерений.

Технический результат, достигаемый при использовании объекта изобретения, заключается в снижении затрат времени на проведение ВО, что обеспечивается снижением затрат времени на измерение ЭПХ ЭКУ, распаянных на ПП, за счет исключения необходимости их полного и частичного демонтажа с ПП (отпайки), который, помимо прочего, может повлечь за собой и поломку ЭКУ, а также благодаря полному исключению необходимости восстановления ПП - необходимости восстановительной (повторной) припайки демонтированных ЭКУ к ПП, а также ручных манипуляций с переключателями.

Достигается такой результат благодаря введению в известный способ измерения ЭПХ ЭКУ (ОИ), установленных в ЭУБ, заключающийся в том, что посредством АПУ к ИОП в соответствии с протоколом измерения (должным образом) подключают ЭКУ, следующих главных отличительных признаков:

- используют как минимум один Тест-ключ, который выполнен с возможностью замыкания и размыкания электрической цепи, подключенной к паре его выводов (Тест-ключ может иметь несколько пар выводов, причем каждая пара может замыкать/размыкать свои электрические цепи, число выводов Тест-ключа может быть нечетным, как минимум на пару выводов Тест-ключа могут подаваться управляющие электрические воздействия в т.ч. импульсные);

- Тест-ключ электрически соединяют последовательно с ОИ, для чего его располагают (в электрической цепи, т.е. не обязательно пространственно) непосредственно перед или за ОИ в соответствии с электрической схемой ЭУБ;

- один из выводов упомянутой пары электрически соединяют с заданным (соответствующим измеряемым ЭПХ) полюсом ОИ, в то время как другой - с тем местом - участком -электрической цепи ЭУБ, с которым этот полюс должен быть электрически соединен - связан посредством проводника в соответствии с электрической схемой ЭУБ;

- исключают соединение самого такого полюса с указанным местом посредством стационарно установленного проводника (в обход Тест-ключа - не допускают постоянное шунтирование Тест-ключа);

- обеспечивают возможность электрического соединения с таким полюсом ОИ АПУ, для чего обеспечивают возможность доступа (физического) извне к электрически соединенному с ним проводнику;

- до, во время или после подключения ОИ к ИОП, но перед измерением посредством управляющего состоянием Тест-ключа воздействия обеспечивают размыкание Тест-ключа, соответствующего упомянутому полюсу ОИ (обеспечивают отсутствие электрического соединения выводов Тест-ключа), за счет чего отключают ОИ (в отношении упомянутого полюса) от электрической цепи ЭУБ - исключают в этом смысле замкнутость ОИ на такую цепь;

- проводят сами Измерения - диагностируют ОИ, электрически развязанный (в отношении упомянутого полюса) с электрической цепью ЭУБ или с ее частью;

- не менее чем на время измерений или, по крайней мере, не менее чем на время тестирования ОИ (опроса ОИ, подачи на ОИ тестирующих воздействий и приема соответствующих им откликов и проч.) упомянутыми ИОП поддерживают Тест-ключ в разомкнутом состоянии;

- по окончании измерений или, по крайней мере, по окончании тестирования ОИ непосредственно (т.е. сразу после них) или отсрочено (например, до следующего включения ЭУБ) обеспечивают замыкание Тест-ключа - осуществляют подключение ОИ к указанной цепи для обеспечения возможности штатного функционирования ЭУБ,

далее - «Способ».

Объект изобретения характеризуется также рядом частных отличительных признаков:

- могут использовать твердотельный Тест-ключ, который либо включают в конструкцию ПП в сборе с электронными компонентами или располагают на ПП и посредством него соединяют разрыв электрической коммутационной шины, выполненной из проводника, предназначенного для подсоединения к упомянутому полюсу ОИ, либо располагают на многослойной ПП в процессе ее изготовления до сборки на ней прочих электронных компонентов, либо располагают в одном корпусе с элементами пассивного или активного электронного компонента или с элементами интегральной микросхемы, или в гибридной микросхеме либо в микросборке, при этом в любом случае обеспечивают возможность оказания на Тест-ключ инициирующего его срабатывание управляющего физического (например, электрического) воздействия, для чего обеспечивают возможность доступа (физического) к Тест-ключу (например, через электрическую цепь управления Тест-ключом);

- в качестве Тест-ключа могут использовать как минимум одно имеющее как минимум пару контактных элементов реле, далее - «Тест-реле», которое выполнено с возможностью замыкания и размыкания контактных элементов пары, при этом один из контактных элементов пары электрически соединяют с упомянутым полюсом ОИ, в то время как другой - с тем местом - участком - электрической цепи ЭУБ, с которым этот полюс должен быть электрически соединен, в указанное выше время перед измерением) обеспечивают размыкание контактных элементов Тест-реле, соответствующих упомянутому полюсу объекта исследования - отключают ОИ от электрической цепи ЭУБ, после этого проводят сами измерения, причем на указанное время поддерживают упомянутые контактные элементы Тест-реле в разомкнутом состоянии, тогда как в указанное время (после измерения) обеспечивают замыкание упомянутых контактных элементов Тест-реле (для чего устраняют или, наоборот, оказывают на Тест-реле внешнее воздействие);

- Тест-реле могут включать в конструкцию ПП в сборе с электронными компонентами или располагать на ПП и посредством него соединять разрыв (конструктивно предусмотренный или искусственно созданный) электрической коммутационной шины, выполненной из проводника (на ПП), предназначенной для подсоединения (других участков электрической цепи ЭУБ) к упомянутому полюсу ОИ;

- Тест-реле могут располагать на многослойной ПП в процессе ее изготовления до сборки на ней прочих электронных компонентов;

- Тест-реле могут располагать в одном корпусе с элементами пассивного или активного электронного компонента или с элементами интегральной микросхемы или в гибридной микросхеме либо в микросборке;

- обеспечивают возможность оказания на Тест-реле инициирующего его срабатывание воздействия, для чего исключают возможность недопустимого ослабления такого воздействия другими объектами ЭУБ со стороны его потенциального оказания;

- исключают возможность ложного непредусмотренного протоколами Измерения и работы упомянутых ЭУБ несанкционированного срабатывания Тест-реле, для чего не допускают расположение вблизи него иных потенциально опасных с этой точки зрения электронных компонентов (магнитов либо электромагнитов, источников тепла или механических либо фотонных, либо вибрационных, либо электрических воздействий), работа которых может привести к такому срабатыванию;

- могут использовать нормально замкнутое Тест-реле - Тест-реле, самопроизвольное замыкание которого при устранении внешнего воздействия (инициировавшего срабатывание Тест-реле - размыкание его контактов) предусмотрено его конструкцией (например, наличием пружинящего элемента);

- обеспечивая размыкание или замыкание контактных элементов Тест-реле, могут изменять внешние (относительно механизма срабатывания Тест-реле) условия, в которых Тест-реле находится, а именно для размыкания контактных элементов на Тест-реле могут оказывать внешнее воздействие, тогда как для замыкания - могут устранять таковое;

- в качестве Тест-реле могут использовать реле, выполненное на основе геркона или теплового реле, или реле давления, или фотореле, или акустического реле, или электростатического реле, или пьезоэлектрического реле, или реле, построенного с использованием электроактивных полимеров либо материалов с памятью формы (так, это может быть геркон, тепловое реле и т.д., а может быть реле, одновременно использующее несколько способов срабатывания (для чего оно может, например, включать пару параллельно установленных реле разного вида), например, под воздействием магнитного поля и под воздействием тепла, определить в этом случае на основе чего построено Тест-реле можно, например, ориентируясь на алфавитный порядок наименований используемых реле);

- для оказания на Тест-реле внешнего воздействия, достаточного по своей силе для обеспечения срабатывания Тест-реле, могут использовать АПУ;

- в частности, для этого могут использовать АПУ, как минимум своей частью располагаемый в процессе измерения вблизи Тест-реле, при этом могут использовать АПУ, выполненный с возможностью оказания на Тест-реле соответствующего воздействия магнитного и/или электромагнитного, и/или теплового, и/или заданного механического давления, и/или фотонного, и/или вибрационного, и/или электрического (предполагающего подачу напряжения или передачу заряда);

- АПУ или его наконечник могут снабжать соответствующим устройством - магнитом либо электромагнитом и/или источником тепла, и/или относительно твердым наконечником, и/или излучателем фотонов, и/или вибратором, и/или источником напряжения (электрического заряда);

- размыкание контактных элементов Тест-реле могут обеспечивать при ручном подведении к нему АПУ;

- могут использовать нормально разомкнутое Тест-реле - Тест-реле, самопроизвольное размыкание которого при устранении внешнего воздействия предусмотрено его конструкцией;

- обеспечивая размыкание или замыкание контактных элементов Тест-реле, могут изменять внешние условия, в которых Тест-реле находится, а именно для замыкания контактных элементов на Тест-реле могут оказывать внешнее воздействие, тогда как для размыкания - могут устранять таковое;

- в качестве Тест-реле могут использовать реле, выполненное на основе геркона или теплового реле, или фотореле, или акустического реле, или электростатического реле, или пьезоэлектрического реле, или реле, построенного с использованием электроактивных полимеров либо материалов с памятью формы;

- вблизи (на расстоянии не более 1000 мм) Тест-реле могут располагать как минимум один дополнительный электронный компонент, на который может быть подано напряжение или через который может быть пропущен ток, причем такой компонент могут выполнять с возможностью оказания на Тест-реле соответствующих воздействий: магнитного, или электромагнитного, или теплового, или фотонного, или вибрационного, или электрического, достаточных по своей силе для обеспечения срабатывания Тест-реле;

- в механическом контакте с Тест-реле или в одном с ним корпусе могут располагать как минимум один дополнительный электронный компонент, на который может быть подано напряжение или через который может быть пропущен ток, причем такой компонент могут выполнять с возможностью оказания на Тест-реле соответствующих воздействий: магнитного, или электромагнитного, или теплового, или фотонного, или вибрационного, или электрического, достаточных по своей силе для обеспечения срабатывания Тест-реле;

- при проведении измерений или, по крайней мере, при проведении тестирования ОИ упомянутый дополнительный компонент могут отключать от электропитания;

- для питания упомянутого дополнительного компонента могут использовать электрические шины питания отдельные от шин питания других ЭКУ ЭУБ, не связанных с обеспечением функционирования (срабатывания) Тест-реле;

- могут использовать, по крайней мере, бистабильное Тест-реле - Тест-реле, самопроизвольное размыкание или замыкание которого не предусмотрено его конструкцией, иначе - импульсное реле как минимум с двумя стабильными устойчивыми состояниями;

- обеспечивая размыкание или замыкание контактных элементов Тест-реле, могут изменять внешние условия, в которых Тест-реле находится, а именно для размыкания/замыкания контактных элементов на Тест-реле могут оказывать разнонаправленные внешние воздействия (в т.ч. могут оказывать разнополярное внешнее воздействие - могут, например, подавать напряжение различной полярности);

- в качестве такого Тест-реле могут использовать реле, дополнительно включающее блинкеры и ручные переключатели;

- замыкание контактных элементов Тест-реле могут задавать (осуществлять) аппаратно или аппаратно-программно.

Для реализации объекта изобретения - Способа предназначены следующие устройства:

- устройство Тест-ключа, имеющего как минимум пару выводов, присоединяемых к электрической цепи, которую такой Тест-ключ размыкает/замыкает при оказании на него воздействия или при устранении такового, отличающееся тем, что оно выполнено в виде монтируемого на поверхность электронного чип-компонента, электрическое сопротивление которого в замкнутом состоянии не превосходит 1 Ом;

- устройство ПП, включающей как минимум один изолятор и токопроводящие шины или участки, отличающееся тем, что ПП включает как минимум один Тест-ключ, также предназначенный для реализации Способа, при том что такой Тест-ключ электрически соединен с как минимум одним полюсом как минимум одного ОИ и с тем участком электрической цепи, к которому, с одной стороны, в соответствии с электрической схемой ЭУБ, такой полюс должен быть подключен, а, с другой - в соответствии с протоколом измерения (для измерения ЭПХ с требуемой точностью) такой полюс не должен быть подключен, при том что обеспечена возможность электрического соединения с таким полюсом АПУ, для чего обеспечена возможность доступа извне к электрически соединенному с таким полюсом проводнику или с самим таким полюсом, т.е. на Плате отсутствуют механические препятствия для такого доступа;

- устройство АПУ, включающее как минимум один контактный узел, предназначенный для электрического соединения объекта исследования с ИОП, отличающееся тем, что оно включает управляемый вручную, или автоматически-аппаратно, или аппаратно-программно - источник магнитного и/или электромагнитного полей, и/или тепла, и/или фотонов, и/или механических колебаний, и/или электрических воздействий, предназначенный для оказания на Тест-ключ внешнего воздействия, которое достаточно для обеспечения его срабатывания, приводящего к размыканию Тест-ключа;

- устройство пассивного и/или активного электронного компонента, который может быть использован для выполнения ЭУБ своих прямых функций (соответствующих назначению ЭУБ), включающего электронные элементы, одним из которых является ключ, отличающееся тем, что оно включает как минимум один Тест-ключ, также предназначенный для реализации Способа, в то время как такой Тест-ключ последовательно соединен в соответствии с электрической схемой устройства с как минимум одним полюсом как минимум одного элемента устройства (потенциального ОИ), при том что обеспечена возможность электрического соединения с таким полюсом АПУ, для чего обеспечена возможность доступа извне к электрически соединенному с таким полюсом проводнику или к самому такому полюсу, т.е. у устройства отсутствуют механические препятствия для такого доступа.

Описание изобретений сопровождается фиг. 1-3.

На фиг. 1 представлен фрагмент электрической схемы, на котором изображен генератор и два Тест-реле, верхнее из которых имеет две пары контактных элементов и является нормально замкнутым, а нижнее - одну пару и является нормально разомкнутым.

На фиг. 2 представлен электронный компонент (транзистор), который предполагается подключать к электрической цепи (не показана) с использованием двух Тест-реле.

На фиг. 3 изображен один из вариантов Тест-реле давления.

На фиг. 1 приведена для иллюстрации целесообразности размещения в одном Тест-реле более одной пары контактных элементов, а также для иллюстрации целесообразности одновременного использования нормально замкнутых и нормально разомкнутых Тест-реле на одной ПП.

На фиг. 2 приведена для иллюстрации целесообразности подключения к одному электронному компоненту более одного Тест-реле.

На фиг. 3 приведена для пояснения понятия «Тест-реле давления».

На фиг. 1-3 приняты следующие обозначения:

1 - нормально замкнутое Тест-реле с двумя парами контактных элементов, размыкание которых происходит при воздействии на Тест-реле магнитного поля (буква «м» слева), источником которого может служить, например, постоянный магнит, расположенный на зажиме АПУ, подключаемом к контактному узлу Тест-реле;

2 - первая пара контактных элементов тест-реле 1;

3 - вторая пара контактных элементов тест-реле 1;

4 - условное графическое изображение контактного узла второй пары 3 контактных элементов тест-реле 1;

5 - генератор, выполненный на двух операционных усилителях;

6 - нормально разомкнутое тест-реле, включающее плоскую катушку (условное изображение наличия последней - спиралька справа), прохождение тока по которой инициирует замыкание тест-реле (питание плоской катушки не показано, предполагается, что оно обеспечивается независимо от питания операционных усилителей с опережением по времени);

7 - нормально разомкнутое тест-реле, включающее электрический нагреватель (схематичное изображение резистора справа), прохождение тока по которому инициирует замыкание тест-реле (питание нагревателя не показано) - микроэлектромеханическое тепловое реле с нагревателем;

8 - контактный элемент левого контакта механического реле;

9 - контактный элемент правого контакта механического реле;

10 - контактный узел механического реле, предназначенный для механического контакта (сопряжения) с аксессуаром ИОП, который призван привести к электрическому соединению правого контакта механического реле с ИОП;

11 - лепесток-пружина правого контакта механического реле, включающий контактный элемент;

12 - правый металлический контакт механического реле, выполненный посредством штамповки;

13 - подложка изолятор;

14 - металлический рисунок;

15 - припой;

16 - левый металлический контакт механического реле, выполненный посредством штамповки;

17 - основание механического реле, жестко соединяющее его левый и правый контакты;

А - направление перемещения контактного элемента 9 при механическом воздействии на лепесток 11 аксессуаром ИОП;

а - выход первого операционного усилителя;

б - выход второго операционного усилителя.

Замысел объекта изобретения отражает стремление удовлетворить потребности пользователей в течение всего жизненного цикла ЭУБ.

Реализуется Способ следующим образом.

Используют один (в случае, когда ОИ является двухполюсником), два (что может быть актуально, например, для трехполюсника), три и более Тест-ключей, имеющих по одной, две (спаренный Тест-ключ), три и более пары выводов, выполненных с возможностью замыкания и размыкания электрической цепи, подключенной к выводам пары (т.е. выполняющих функцию электронного выключателя).

Используемый Тест-ключ электрически соединяют последовательно с ОИ, для чего его располагают непосредственно перед или за ОИ в соответствии с электрической схемой ЭУБ.

Если ОИ представляет собой многополюсник, например микросхему, то Тест-ключ включают в цепь между одним из полюсов микросхемы (между одним из ее выводов) и тем участком цепи, к которому он должен быть подключен.

Для этого один из выводов упомянутой пары электрически соединяют с заданным полюсом ОИ, в то время как другой как раз с тем участком электрической цепи ЭУБ, с которым этот полюс ОИ должен быть электрически соединен.

В то же время, исключают соединение самого такого полюса с указанным участком цепи ЭУБ посредством стационарно установленного проводника.

Но непременно обеспечивают возможность электрического соединения с таким полюсом ОИ АПУ, для чего обеспечивают возможность доступа извне к электрически соединенному с ним проводнику (или к самому полюсу).

До (например, при отключении ЭУБ), во время (например, при заданном давлении АПУ на контактный узел Тест-ключа, вызывающем включение расположенного на АПУ источника внешнего воздействия на Тест-ключ, приводящего к его срабатыванию) или после (например, аппаратно-программно после осуществления всех необходимых соединений ИОП с ОИ) подключения ОИ к ИОП, но перед измерением (перед тестированием ОИ - перед подачей тестирующего сигнала, перед оценкой отклика и перед вычислением и представлением измеряемой величины) или перед его началом (перед тестированием и оценкой отклика), посредством управляющего состоянием Тест-ключа воздействия обеспечивают размыкание Тест-ключа, соответствующего упомянутому полюсу ОИ, - обеспечивают отсутствие электрического соединения выводов Тест-ключа, за счет чего отключают ОИ в отношении упомянутого полюса от электрической цепи ЭУБ - исключают в этом смысле замкнутость ОИ на такую цепь.

Далее стандартными способами проводят сами измерения - диагностируют ОИ, электрически развязанный в отношении упомянутого полюса с электрической цепью ЭУБ или с ее частью, подключение к которой ОИ может исказить результаты измерений.

Не менее чем на время измерений (т.е. до получения значений измеряемых величин, а если это изменяемые во времени величины, например переменное напряжения, то на интересующий отрезок времени) или, по крайней мере, не менее чем на время тестирования ОИ (на время «опроса» ОИ - получения данных для оценки ЭПХ или на время подачи на ОИ требуемых тестовых воздействий и на время получения отклика на них, достаточного для вычисления измеряемых величин с заданной точностью) упомянутыми ИОП поддерживают Тест-ключ в разомкнутом состоянии.

Тест-ключ могут поддерживать в разомкнутом состоянии и в течение длительного времени, причем не обязательно для проведения измерений (например, при всяком отключении ЭУБ).

Но при проведении измерений соответствующий Тест-ключ размыкают (а может, и совместно с группой других Тест-ключей).

По окончании же измерений или, по крайней мере, по окончании тестирования ОИ ИОП непосредственно (т.е. сразу после них, например, при удалении АПУ от ОИ или от соответствующего Тест-ключа, или от соответствующего контактного узла) или отсрочено (например, во время следующего включения ЭУБ) обеспечивают замыкание Тест-ключа - осуществляют подключение ОИ к указанной цепи для обеспечения возможности штатного функционирования ЭУБ.

При этом могут использовать твердотельный Тест-ключ (твердотельное реле).

Твердотельный Тест-ключ могут включать в конструкцию (например, в качестве навесного элемента) ПП в сборе с электронными компонентами или его могут располагать на ПП. Посредством последнего могут соединять конструктивно предусмотренный или искусственно сделанный разрыв электрической коммутационной шины, выполненной из проводника, предназначенного для подсоединения к упомянутому полюсу ОИ.

Также Тест-ключ могут располагать на многослойной ПП в процессе ее изготовления до сборки на ней прочих электронных компонентов.

Помимо этого Тест-ключ могут располагать и в одном корпусе с элементами пассивного или активного электронного компонента или с элементами интегральной микросхемы, или в гибридной микросхеме либо в микросборке, при этом в любом случае обеспечивают возможность оказания на Тест-ключ инициирующего его срабатывание управляющего электрического воздействия через электрическую цепь управления Тест-ключом.

В другом исполнении могут использовать Тест-ключ, срабатывающий, например, от электромагнитного излучения или от тепла и проч. (в этом случае на Тест-ключ могут оказывать воздействие аналогичное тому, которое оказывают на Тест-реле для его срабатывания - см. ниже).

С этой целью в состав Тест-ключа могут вводить соответствующий преобразователь, включающий приемник и при необходимости усилитель, например, преобразующий вибрационное воздействие или механическое давление в световое воздействие.

В качестве Тест-ключа могут использовать как минимум одно имеющее как минимум пару контактных элементов Тест-реле.

Тест-реле как и обычное реле выполняют с возможностью замыкания и размыкания контактных элементов пары, как и в случае с Тест-ключом с целью замыкания и размыкания электрической цепи.

При этом один из контактных элементов указанной пары электрически соединяют с упомянутым полюсом ОИ, в то время как другой - с тем местом - участком - электрической цепи ЭУБ, с которым этот полюс должен быть электрически соединен.

В указанное выше время (перед измерением) обеспечивают размыкание контактных элементов Тест-реле, соответствующих упомянутому полюсу объекта исследования.

После этого проводят сами измерения или, по крайней мере, тестирование ОИ.

При этом, как и в описанном выше случае, на указанное время поддерживают упомянутые контактные элементы Тест-реле в разомкнутом состоянии, тогда как в указанное выше время обеспечивают замыкание упомянутых контактных элементов Тест-реле.

Тест-реле могут включать в конструкцию ПП в сборе с электронными компонентами или располагать непосредственно на ПП и посредством него соединять разрыв (конструктивно предусмотренный или искусственно созданный) электрической коммутационной шины, выполненной из проводника (на ПП), предназначенной для подсоединения (участка электрической цепи ЭУБ) к упомянутому полюсу ОИ.

При этом Тест-реле могут располагать и на многослойной ПП, причем в процессе ее изготовления (при соединении слоев) до сборки на ней прочих электронных компонентов (например, при изготовлении одного из слоев).

Тест-реле могут располагать и в одном корпусе с элементами пассивного или активного электронного компонента (например, с конденсатором, диодом, транзистором), или с элементами интегральной микросхемы, или в гибридной микросхеме либо в микросборке.

Во всяком случае следует обеспечивать возможность оказания на Тест-реле инициирующего его срабатывание воздействия, для чего исключают возможность недопустимого ослабления (которое будет препятствовать срабатыванию Тест-реле) такого воздействия другими объектами ЭУБ со стороны его потенциального оказания (например, со стороны подведения к ОИ АПУ).

В то же время исключают возможность ложного непредусмотренного протоколами Измерения и работы упомянутых ЭУБ несанкционированного срабатывания Тест-реле, для чего не допускают расположение вблизи него иных потенциально опасных с этой точки зрения электронных компонентов, работа которых может привести к такому срабатыванию.

Могут использовать нормально замкнутое Тест-реле - Тест-реле, самопроизвольное замыкание которого при устранении внешнего воздействия (инициировавшего срабатывание Тест-реле - размыкание его контактов) предусмотрено конструкцией Тест-реле.

При этом, обеспечивая размыкание или замыкание контактных элементов Тест-реле, могут изменять внешние (относительно механизма срабатывания Тест-реле) условия, в которых Тест-реле находится, а именно для размыкания контактных элементов на Тест-реле могут оказывать внешнее воздействие, тогда как для замыкания - могут устранять таковое.

В качестве Тест-реле могут использовать реле, выполненное на основе геркона (здесь выше и далее - или герсикона, гезакона, сухого контакта) или теплового реле, или реле давления, или фотореле, или акустического реле, или электростатического реле, или пьезоэлектрического реле, или реле, построенного с использованием электроактивных полимеров либо материалов с памятью формы.

Для оказания на Тест-реле внешнего воздействия, достаточного по своей силе для обеспечения срабатывания Тест-реле, могут использовать АПУ.

В частности, для этого могут использовать АПУ, как минимум своей частью располагаемый в процессе измерения вблизи Тест-реле, при этом могут использовать АПУ, выполненный с возможностью оказания на Тест-реле соответствующего воздействия магнитного либо электромагнитного, и/или теплового, и/или заданного механического давления, и/или фотонного, и/или вибрационного, и/или электрического.

АПУ или его наконечник могут снабжать соответствующим устройством - магнитом либо электромагнитом, и/или источником тепла, и/или относительно твердым наконечником, и/или излучателем фотонов, и/или вибратором, и/или источником напряжения (электрического заряда).

Тест-реле могут выполнять в виде механического реле давления с контактным узлом и при этом могут использовать АПУ, который в качестве своего щупа включает подпружиненный металлический наконечник, предназначенный для электрического соединения с полюсом объекта исследования через контактный узел, а также контакт, предназначенный для электрического соединения с упомянутым наконечником только при заданной деформации пружины.

Размыкание контактных элементов Тест-реле могут обеспечивать при ручном подведении к нему АПУ подключающего устройства.

Могут использовать нормально разомкнутое Тест-реле - Тест-реле, самопроизвольное размыкание которого при устранении внешнего воздействия предусмотрено его конструкцией.

Обеспечивая размыкание или замыкание контактных элементов Тест-реле, могут изменять внешние условия, в которых Тест-реле находится, а именно для замыкания контактных элементов на Тест-реле могут оказывать внешнее воздействие, тогда как для размыкания - могут устранять таковое.

Тест-реле могут выполнять в виде электрического реле.

В другом случае в качестве Тест-реле могут использовать реле, выполненное на основе геркона или теплового реле, или фотореле, или акустического реле, или электростатического реле, или пьезоэлектрического реле, или реле, построенного с использованием электроактивных полимеров либо материалов с памятью формы.

Вблизи (на расстоянии не более 1000 мм - на расстоянии, достаточном для обеспечения срабатывания) Тест-реле могут располагать как минимум один дополнительный электронный компонент, на который может быть подано напряжение или через который может быть пропущен ток, причем такой компонент могут выполнять с возможностью оказания на Тест-реле соответствующих воздействий: магнитного, или электромагнитного, или теплового, или фотонного, или вибрационного, или электрического, достаточных по своей силе для обеспечения срабатывания Тест-реле.

В механическом контакте с Тест-реле или в одном с ним корпусе могут располагать как минимум один дополнительный электронный компонент, на который может быть подано напряжение или через который может быть пропущен ток, причем такой компонент могут выполнять с возможностью оказания на Тест-реле соответствующих воздействий: магнитного, или электромагнитного, или теплового, или фотонного, или вибрационного, или электрического, достаточных по своей силе для обеспечения срабатывания Тест-реле.

При проведении измерений или, по крайней мере, при проведении тестирования ОИ упомянутый дополнительный компонент могут отключать от электропитания.

Для питания упомянутого дополнительного компонента могут использовать электрические шины питания отдельные от шин питания других ЭКУ ЭУБ, не связанных с обеспечением функционирования Тест-реле.

Могут использовать бистабильное Тест-реле - Тест-реле, самопроизвольное размыкание или замыкание которого (контактных элементов которого) не предусмотрено его конструкцией.

Обеспечивая размыкание или замыкание контактных элементов такого Тест-реле, могут изменять внешние условия, в которых Тест-реле находится, а именно для размыкания/замыкания контактных элементов на Тест-реле могут оказывать разнонаправленные внешние воздействия.

Так, размыкая контактный элемент, соединенный с полюсом ОИ, с контактным элементом, соединенным с тем участком цепи, с которым данный полюс должен быть электрически связан для штатной работы ЭУБ, могут прикладывать магнитное воздействие с одной стороны Тест-реле, тогда как для замыкания - с другой.

Могут, например, расположив ПП одной стороной к магниту, привести к размыканию всех находящихся на ней бистабильных Тест-реле, а другой - к их замыканию.

При этом, размыкая указанную пару контактных элементов, могут осуществлять замыкание контактного элемента, соединенного с полюсом ОИ, с другим контактным элементом, например, соединенным с контактным узлом, предназначенным для электрического соединения с ним АПУ, т.е. Тест-реле не обязательно должно иметь четное число контактных элементов.

В качестве такого Тест-реле могут использовать импульсное реле с двумя стабильными устойчивыми состояниями, а также реле, включающее блинкеры и ручные переключатели.

Замыкание контактных элементов Тест-реле могут задавать (осуществлять) аппаратно или аппаратно-программно.

Так ЭУБ может иметь режим работы «тестирование», в котором, например, могут быть предусмотрены различные подрежимы, обеспечивающие срабатывания определенных групп Тест-реле и/или Тест-ключей.

Для реализации объекта изобретения - Способа предназначены следующие устройства.

Устройство Тест-ключа, имеющего как минимум пару выводов, присоединяемых к электрической цепи, которую такой Тест-ключ размыкает/замыкает при оказании на него воздействия или при устранении такового, может быть выполнено в виде монтируемого на поверхность электронного чип-компонента, электрическое сопротивление которого в замкнутом состоянии (режиме) не превосходит несколько (3-12) Ом (см. также ниже).

Устройство Тест-реле также может быть выполнено в виде монтируемого на поверхность электронного чип-компонента.

Сопротивление Тест-реле при замкнутых его контактных элементах пары, соединенной с полюсом ОИ и соответствующим участком электрической цепи ЭУБ не должно превышать 0,1 Ом, однако оно может составлять и 10 МОм - Тест-реле может выполнять также функцию резистивного элемента.

Тест-реле может быть выполнено нормально замкнутым, например, на основе геркона, предназначенного для монтажа на ПП с шагом металлизации в месте монтажа не более 10 мм или в микросхему при других (более меньших) габаритах, или в микросборку или на основе реле давления с основанием, предназначенного для монтажа на ПП с шагом металлизации в месте монтажа не более 10 мм основанием к ПП, при этом реле давления может включать как минимум один изгибаемый к основанию лепесток с контактным элементом.

Упомянутый лепесток может быть выполнен изогнутым, длиной, превосходящей его нормальную проекцию на основание.

Также изогнутыми могут быть выполнены лепестки геркона, на концах которых расположены контактные элементы.

Тест-реле может быть выполнено нормально разомкнутым, например, на основе геркона, предназначенного для монтажа на ПП с шагом металлизации в месте монтажа не более 10 мм или в микросхему при других (более меньших) габаритах, или в микросборку.

Так например, Тест-реле может быть выполнено на основе геркона, в одном корпусе с которым расположен электромагнит, предназначенный для обеспечения замыкания контактных элементов геркона.

Нормально разомкнутое Тест-реле может быть выполнено на основе теплового реле, предназначенного для монтажа на ПП с шагом металлизации в месте монтажа не более 10 мм или в микросхему при других (более меньших) габаритах, или в микросборку.

Так например, Тест-реле может быть выполнено на основе теплового реле, в одном корпусе с которым расположен электронагревательный элемент, предназначенный для обеспечения замыкания контактных элементов теплового реле.

Желательно, чтобы, во всяком случае с той стороны, которой Тест-реле должно быть установлено к полюсу объекта исследования, Тест-реле включало бы контактный узел, электрически связанный с соответствующим контактным элементом, который, в свою очередь, связан с полюсом объекта исследования, причем такой узел должен быть выполнен в виде контактной металлической или металлизированной площадки, или контактного штифта либо части прутка, или контактной канавки, или контактного конуса, или контактной внутренней поверхности отверстия произвольной формы.

Устройство ПП, включающей как минимум один изолятор и токопроводящие шины или участки, должно включать как минимум один Тест-ключ, также предназначенный для реализации Способа.

При этом такой Тест-ключ электрически должен быть соединен с как минимум одним полюсом как минимум одного ОИ и с тем участком электрической цепи, к которому, с одной стороны, в соответствии с электрической схемой ЭУБ, такой полюс должен быть подключен, а с другой - в соответствии с протоколом измерения такой полюс не должен быть подключен (чтобы не вносились искажения в результаты измерения ЭПХ именно ОИ).

И здесь должна быть обеспечена возможность электрического соединения с таким полюсом АПУ, для чего должна быть обеспечена возможность доступа извне к электрически соединенному с таким полюсом проводнику или к самому такому полюсу, т.е. на ПП должны отсутствовать механические препятствия для такого доступа.

ПП может включать и как минимум одно Тест-реле, при том что такое Тест-реле должно быть электрически соединено с как минимум одним полюсом как минимум одного ОИ и с тем участком электрической цепи, к которому в соответствии с электрической схемой ЭУБ такой полюс должен быть подключен.

ПП может включать нормально замкнутое Тест-реле, выполненное на основе геркона или реле давления.

ПП может включать нормально разомкнутое Тест-реле, выполненное на основе геркона.

Рядом с герконом на ПП может быть расположен электромагнит, предназначенный для обеспечения замыкания контактных элементов геркона. Роль электромагнита может выполнять плоская катушка.

ПП может включать электронный компонент, объединяющий в одном корпусе Тест-реле, выполненное на основе геркона, и электромагнит, предназначенный для обеспечения замыкания контактных элементов геркона.

Упомянутый корпус может быть выполнен в виде магнитного экрана.

ПП может включать нормально разомкнутое Тест-реле, выполненное на основе теплового реле.

Рядом с тепловым реле на ПП может быть расположен электронагревательный элемент, предназначенный для обеспечения замыкания контактных элементов теплового реле.

Электронагревательный элемент может быть расположен на ПП под Тест-реле.

Между Тест-реле и электронагревательным элементом может иметь место механический контакт.

ПП может включать электронный компонент, объединяющий в одном корпусе Тест-реле и электронагревательный элемент, предназначенный для обеспечения замыкания контактных элементов теплового реле.

В качестве электронагревательного элемента ПП может включать резистивный элемент.

Упомянутый корпус теплового Тест-реле может быть выполнен из теплоизоляционного материала или материалов.

Так, например, он может быть многослойным.

ПП может включать дополнительный электронный компонент или элемент, предназначенный для обеспечения срабатывания Тест-реле, при этом на ПП могут быть выполнены электрические шины питания такого дополнительного компонента или элемента, отдельные от шин питания других электронных компонентов и узлов упомянутых устройства и блока, не связанных с обеспечением функционирования Тест-реле.

Устройство АПУ, включающее как минимум один контактный узел, предназначенный для электрического соединения объекта исследования с ИОП, должно включать управляемый вручную или автоматически - аппаратно или аппаратно-программно - источник магнитного и/или электромагнитного полей, и/или тепла, и/или фотонов, и/или механических колебаний, и/или электрических воздействий, предназначенный для оказания на упомянутый Тест-ключ внешнего воздействия, которое достаточно для обеспечения его срабатывания, приводящего к размыканию Тест-ключа. Упомянутый источник может быть выполнен съемным.

Упомянутый источник может быть расположен на той части АПУ, на которой расположен и токопроводящий элемент, предназначенный для механического сопряжения с некоторым проводником с целью обеспечения электрического соединения с полюсом ОИ, например.

Так например, соответствующий источник может быть расположен на конце измерительного щупа или зонда.

АПУ может быть выполнен в виде соединительного провода, тогда как упомянутый источник может быть расположен на стороне провода, противоположной той, которой АПУ присоединяется к ИОП.

Устройство пассивного и/или активного электронного компонента, который может быть использован для выполнения ЭУБ своих прямых функций, включающего электронные элементы, одним из которых является ключ, должно включать как минимум один Тест-ключ, также предназначенный для реализации Способа, в то время как такой Тест-ключ должен быть последовательно соединен в соответствии с электрической схемой устройства с как минимум одним полюсом как минимум одного элемента устройства (потенциального ОИ), при том что должна быть обеспечена возможность электрического соединения с таким полюсом АПУ, для чего должна быть обеспечена возможность доступа извне к электрически соединенному с таким полюсом проводнику или с самим таким полюсом, т.е. в устройстве должны отсутствовать механические препятствия для такого доступа.

Такое устройство в качестве Тест-ключа может включать Тест-реле.

Так например, оно может включать Тест-реле, срабатывание которого осуществляется под действием магнитного либо электромагнитного поля, и/или тепла, и/или фотонов, и/или механических колебаний, и/или электрических воздействий.

При этом оно может также включать и источник магнитного либо электромагнитного поля, и/или тепла, и/или фотонов, и/или механических колебаний, и/или электрических воздействий, предназначенный для оказания на Тест-реле внешнего воздействия.

Так, оно может быть выполнено в виде цифровой или аналоговой или аналогово-цифровой интегральной микросхемы, тогда как Тест-реле может быть расположено в одном корпусе с ее элементами, при этом у микросхемы может иметься дополнительный вывод, электрически связанный с полюсом объекта исследования и с тем контактным элементом Тест-реле, который электрически связан с упомянутым полюсом при разомкнутых контактных элементах Тест-реле.

Оно может быть также выполнено и в виде гибридной микросхемы или микросборки, тогда как Тест-реле может находиться в составе таких схемы или сборки, и при этом либо последние должны иметь дополнительный вывод, электрически связанный с полюсом объекта исследования и с тем контактным элементом Тест-реле, который электрически связан с упомянутым полюсом при разомкнутых контактных элементах Тест-реле, либо Тест-реле должно включать контактный узел, причем в этом случае Тест-реле должно быть расположено на упомянутых схеме или сборке таким образом, что должен быть открыт доступ к контактному узлу для электрического соединения с упомянутым полюсом АПУ при разомкнутых контактных элементах Тест-реле.

Иначе описать реализацию изобретений можно следующим образом.

Представленные ниже материалы являются своего рода дополнением, а не развитием сказанного выше, в связи с чем их прочтение не обязательно.

Замысел изобретений соответствует требованиями ISO.

По своей сути объект изобретения предполагает три варианта Способа.

Вариант I

Используют нормально замкнутый Тест-ключ, который для проведения измерений принудительно размыкают, а после измерений - предоставляют самому себе, вследствие чего он самопроизвольно замыкается.

При этом, например, для оказания на тест-реле внешнего воздействия используют АПУ (хотя могут использовать и, например, внешний по отношении к ЭУБ и ИОП мощный электромагнит либо относительно яркий на определенных длинах волн, к которым чувствителен Тест-ключ (например, в ближней ИК области) источник излучения).

Здесь уместно несколько подробнее остановиться на Тест-реле давления. Так, Тест-реле может быть выполнено и на основе реле давления (фиг. 3) с основанием 17 в ЧИП исполнении для монтажа на ПП 13, 14 с шагом в месте монтажа не более 10 мм (например, 5 или 2,5, или 1,25 мм) основанием к ПП, включающего как минимум один изгибаемый к основанию лепесток 11 (пружину) с контактным элементом 9.

Лепесток может быть выполнен длиной, превосходящей его нормальную проекцию на основание - он может быть изогнут.

С той стороны, которой Тест-реле должно быть установлено к полюсу ЭКУ, Тест-реле может включать электрически связанный с соответствующим контактным элементом (электрически связанным с полюсом ЭКУ, например, через контакт 12, припой и металлизацию ПП) контактный узел 10, выполненный в виде контактной (металлической или металлизированной - для электрического контакта с токопроводящей частью аксессуара ИОП) площадки, или контактного штифта либо прутка, или контактной канавки, или контактного конуса, или контактной внутренней поверхности отверстия (например, цилиндрического) либо такой узел включает сам упомянутый лепесток.

Примечание. Контактный узел в основном предназначен для механического сопряжения электрически соединяемых проводников.

Вариант II

Используют нормально разомкнутое Тест-реле, которое при проведении измерений оставляют предоставленным самому себе (на которое не оказывают воздействия, способного привести к его срабатыванию - замыканию).

А вот для подключения ОИ к электрической цепи ЭУБ Тест-реле замыкают посредством оказания на него воздействия.

При этом ПП может включать как минимум две цепи питания, одна из которых предназначена для питания, например, электромагнита (или электромагнитов всех используемых герконов Тест-реле), при этом электрическая схема блока питания может включать реле времени, обеспечивающее предупреждающую подачу питания на такой электромагнит (на такие электромагниты) относительно подачи питания на функциональные элементы ЭУБ, не связанные с обеспечением срабатывания Тест-реле.

Это необходимо для того, чтобы сначала произошло срабатывание всех Тест-реле и только потом включение самого ЭУБ.

Вариант III

Используют Тест-ключ с несколькими стабильными состояниями.

Так, например, используют бистабильное Тест-реле, на которое перед измерением оказывают воздействие, приводящее к отключению полюса ОИ от цепи ЭУБ, а перед эксплуатацией последнего - к подключению.

Во всех вариантах выбор вида Тест-ключа должен проводиться в зависимости от внешних условий, в которых предполагается эксплуатация ЭУБ.

Очевидно, если она будет проводиться в условиях сильных магнитных полей, то нерационально ориентироваться, например, на использование Тест-реле, выполненных на основе герконов.

Также следует учитывать требования к эксплуатации ЭУБ (используемой элементной базы) на предмет исключения негативного влияния на них со стороны источников воздействий на Тест-ключи.

В этом смысле наиболее предпочтительными являются узконаправленные (10-20') фотонные монохроматические воздействия (воздействия в узком спектральном диапазоне - до 30 нм при использовании на входе оптически управляемых Тест-ключей интерференционных фильтров).

Выбор варианта способа должен проводиться в зависимости от того, в каком состоянии ЭУБ (во включенном или выключенном) следует проводить измерения ЭПХ его ЭКУ.

Так, например, в случае с фиг. 1 измерения сигналов на выходе различных операционных усилителей естественно следует проводить при включенном генераторе, отключив выходы а и б от нагрузок (на входе которых могут появиться паразитные индуктивности/емкости), тогда как измерение емкости изображенного на фиг. конденсатора целесообразнее проводить при выключенном генераторе, поскольку при отключении конденсатора от цепи во время работы усилителей возможен выход последних из строя.

По мнению авторов, самое широкое распространение при ориентации на вариант I должны получить магнитные Тест-реле (герконы), а на вариант II - тепловые Тест-реле.

Последние с учетом современных возможностей микроэлектроники можно изготовить крайне компактными (доли мм) и недорогими.

Бистабильные Тест-реле также имеют хорошие перспективы, поскольку позволяют автоматически отключать АПУ от электрической цепи ЭУБ.

Возможно, в научных исследованиях и пилотных разработках, в частности, в среде радиолюбителей получат распространение и Тест-реле давления.

Для обеспечения срабатывания Тест-ключей могут использовать АПУ с комбинированным источником воздействий, т.е. универсальные АПУ для разного вида Тест-ключей.

Также комбинированные воздействия целесообразны при близком расположении Тест-ключей, например, при их нахождении в микросхеме. Действительно, если требуется обеспечить срабатывание сначала одного Тест-ключа, а затем другого расположенного рядом при возврате первого в исходное положение, то целесообразно, чтобы такие Тест-ключи активировались различными воздействиями, например, один оптическим, а другой - магнитным.

Третий вариант Способа удобен при постоянном подключении ИОП (например, многоканального тестера) к ЭУБ, в процессе его опытной эксплуатации, длительной диагностики или настройки. В этом случае в одном состоянии Тест-ключа полюс ОИ может быть подключен к цепи ЭУБ, а в другом - к контактному узлу, с которым электрически соединен АПУ.

Связь технического результата с отличительными признаками представленных способов представляется очевидной - использование Тест-ключа сокращает время на проведение измерений распаянных на ПП ЭКУ, исключает ошибки и выход ЭКУ из строя, связанной с его демонтажем.

Изобретения могут использоваться в электронной, космической, авиационной, военной и других отраслях промышленности. Способ измерения электрических параметров или характеристик объекта исследования, установленного в электронном устройстве или блоке без демонтажа объекта исследования с печатной платы, на которой он установлен, заключается в том, что посредством подключающего устройства измерительного оборудования или прибора подключают объект исследования - электрически соединяют его с таким оборудованием или прибором, согласно изобретению используют как минимум один специальный электронный компонент – Тест-ключ, который выполнен с возможностью замыкания и размыкания электрической цепи, подключенной к паре его выводов, при этом Тест-ключ электрически соединяют последовательно с объектом исследования, для чего его располагают непосредственно перед или за объектом исследования в соответствии с электрической схемой упомянутых устройства или блока, причем один из выводов пары электрически соединяют с заданным полюсом объекта исследования, в то время как другой - с тем местом или участком электрической цепи измеряемых устройства или блока, с которым этот полюс должен быть электрически соединен, при этом исключают соединение самого такого полюса с указанным местом посредством стационарно установленного проводника, причем обеспечивают возможность электрического соединения с таким полюсом подключающего устройства упомянутых оборудования или прибора, для чего обеспечивают возможность физического доступа извне к электрически соединенному с ним проводнику до, во время или после подключения объекта исследования к упомянутым оборудованию или прибору, но перед измерением, посредством управляющего состоянием Тест-ключа воздействия обеспечивают размыкание ключа, соответствующего упомянутому полюсу объекта исследования, за счет чего отключают объект исследования от электрической цепи упомянутых устройства или блока, после чего диагностируют объект исследования, электрически развязанный с электрической цепью упомянутых устройства или блока или с ее частью, причем не менее чем на время измерений или, по крайней мере, не менее чем на время тестирования объекта исследования упомянутым оборудованием или прибором поддерживают Тест-ключ в разомкнутом состоянии, тогда как по окончании измерений или тестирования объекта исследования непосредственно или отсрочено обеспечивают замыканием Тест-ключа подключение объекта исследования к указанной цепи для обеспечения возможности штатного функционирования диагностируемого устройства или блока. Технический результат, достигаемый при использовании изобретений, заключается в снижении затрат времени на проведение диагностики и настройки электронных устройств или блоков, что обеспечивается за счет снижения затрат времени на измерение распаянных на печатных платах объектов исследования и исключения деструктивного влияния на них процесса измерения в виду исключения необходимости их полного и частичного демонтажа с плат. 5 н. и 20 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ измерения электрических параметров или характеристик электронного элемента микросхемы либо электрической цепи, составленной из таких элементов, или электронного компонента либо электрической цепи, составленной из таких компонентов, или функционального электронного узла - объекта исследования, установленных в электронном устройстве или блоке без демонтажа объекта исследования с печатной платы, далее - «Платы», на которой он установлен, далее - «Измерения», заключающийся в том, что посредством подключающего устройства измерительного оборудования или прибора к последним должным образом подключают объект исследования - электрически соединяют его с таким оборудованием или прибором, отличающийся тем, что используют как минимум один специальный электронный компонент - ключ, далее - «Тест-ключ», который выполнен с возможностью замыкания и размыкания электрической цепи, подключенной к паре его выводов, при этом Тест-ключ электрически соединяют последовательно с объектом исследования, для чего его располагают непосредственно перед или за объектом исследования в соответствии с электрической схемой упомянутого устройства или блока, причем один из выводов упомянутой пары электрически соединяют с заданным полюсом объекта исследования, в то время как другой - с тем местом - участком - электрической цепи упомянутого устройства или блока, с которым этот полюс должен быть электрически соединен - связан посредством проводника в соответствии с электрической схемой упомянутого устройства или блока, при этом исключают соединение самого такого полюса с указанным местом посредством стационарно установленного проводника, причем обеспечивают возможность электрического соединения с таким полюсом подключающего устройства упомянутого оборудования или прибора, для чего обеспечивают возможность физического доступа извне к электрически соединенному с ним проводнику, до, во время или после подключения объекта исследования к упомянутому оборудованию или прибору, но перед Измерением, посредством управляющего состоянием Тест-ключа воздействия обеспечивают размыкание ключа, соответствующего упомянутому полюсу объекта исследования, за счет чего отключают объект исследования от электрической цепи упомянутого устройства или блока, после чего проводят сами Измерения - диагностируют объект исследования, электрически развязанный с электрической цепью упомянутого устройства или блока или с ее частью, причем не менее чем на время Измерений или, по крайней мере, не менее чем на время тестирования объекта исследования упомянутым оборудованием или прибором поддерживают Тест-ключ в разомкнутом состоянии, тогда как по окончании Измерений или, по крайней мере, по окончании тестирования объекта исследования непосредственно или отсрочено обеспечивают замыкание Тест-ключа - осуществляют подключение объекта исследования к указанной цепи для обеспечения возможности штатного функционирования упомянутого устройства или блока, далее - «Способ».

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют твердотельный Тест-ключ, который либо включают в конструкцию Платы в сборе с электронными компонентами или располагают на Плате и посредством него соединяют разрыв электрической коммутационной шины, выполненной из проводника, предназначенного для подсоединения к упомянутому полюсу объекта исследования, либо располагают на многослойной Плате в процессе ее изготовления до сборки на ней прочих электронных компонентов, либо располагают в одном корпусе с элементами пассивного или активного электронного компонента, или с элементами интегральной микросхемы, или в гибридной микросхеме либо в микросборке, при этом в любом случае обеспечивают возможность оказания на Тест-ключ инициирующего его срабатывание управляющего физического воздействия, для чего обеспечивают возможность доступа к Тест-ключу.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве Тест-ключа используют как минимум одно имеющее как минимум пару контактных элементов реле, далее - «Тест-реле», которое выполнено с возможностью замыкания и размыкания контактных элементов пары, при этом один из контактных элементов пары электрически соединяют с упомянутым полюсом объекта исследования, в то время как другой - с тем местом - участком - электрической цепи упомянутого устройства или блока, с которым этот полюс должен быть электрически соединен, в указанное выше время обеспечивают размыкание контактных элементов Тест-реле, соответствующих упомянутому полюсу объекта исследования - отключают объект исследования от электрической цепи упомянутого устройства или блока, после этого проводят сами Измерения, причем на указанное время поддерживают упомянутые контактные элементы Тест-реле в разомкнутом состоянии, тогда как в указанное время обеспечивают замыкание упомянутых контактных элементов Тест-реле.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что Тест-реле включают в конструкцию Платы в сборе с электронными компонентами или располагают на Плате и посредством него соединяют разрыв электрической коммутационной шины, выполненной из проводника, предназначенного для подсоединения к упомянутому полюсу объекта исследования, при этом обеспечивают возможность оказания на Тест-реле инициирующего его срабатывание воздействия, для чего исключают возможность недопустимого ослабления такого воздействия другими объектами упомянутого устройства или блока со стороны его потенциального оказания, тогда как исключают возможность ложного непредусмотренного протоколами Измерения и работы упомянутого устройства или блока несанкционированного срабатывания Тест-реле, для чего не допускают расположение вблизи него иных потенциально опасных с этой точки зрения электронных компонентов, работа которых может привести к такому срабатыванию.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что Тест-реле располагают на многослойной Плате в процессе ее изготовления до сборки на ней прочих электронных компонентов, при этом обеспечивают возможность оказания на него инициирующего срабатывание Тест-реле воздействия, для чего исключают возможность недопустимого ослабления такого воздействия другими объектами упомянутого устройства или блока со стороны его потенциального оказания, тогда как исключают возможность ложного непредусмотренного протоколами Измерения и работы упомянутого устройства или блока несанкционированного срабатывания Тест-реле, для чего не допускают расположение вблизи него иных потенциально опасных с этой точки зрения электронных компонентов, работа которых может привести к такому срабатыванию.

6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что Тест-реле располагают в одном корпусе с элементами пассивного или активного электронного компонента, или с элементами интегральной микросхемы, или в гибридной микросхеме либо в микросборке, при этом обеспечивают возможность оказания на него инициирующего срабатывание Тест-реле воздействия, для чего исключают возможность недопустимого ослабления такого воздействия другими объектами упомянутого устройства или блока со стороны его потенциального оказания, тогда как исключают возможность ложного непредусмотренного протоколами Измерения и работы упомянутого устройства или блока несанкционированного срабатывания Тест-реле, для чего не допускают расположение вблизи него иных потенциально опасных с этой точки зрения электронных компонентов, работа которых может привести к такому срабатыванию.

7. Способ по любому из пп. 3-6, отличающийся тем, что используют нормально замкнутое Тест-реле - Тест-реле, самопроизвольное замыкание которого при устранении внешнего воздействия предусмотрено его конструкцией.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что, обеспечивая размыкание или замыкание контактных элементов Тест-реле, изменяют внешние условия, в которых Тест-реле находится, а именно для размыкания контактных элементов на Тест-реле оказывают внешнее воздействие, тогда как для замыкания - устраняют таковое.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что в качестве Тест-реле используют реле, выполненное на основе геркона или теплового реле, или реле давления, или фотореле, или акустического реле, или электростатического реле, или пьезоэлектрического реле, или реле, построенного с использованием электроактивных полимеров либо материалов с памятью формы.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что для оказания на Тест-реле внешнего воздействия, достаточного по своей силе для обеспечения срабатывания Тест-реле, используют подключающее устройство упомянутого оборудования или прибора.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что для оказания на Тест-реле внешнего воздействия, достаточного по своей силе для обеспечения срабатывания Тест-реле, используют аксессуар подключающего устройства, как минимум своей частью располагаемый в процессе измерения вблизи Тест-реле, при этом используют аксессуар, выполненный с возможностью оказания на Тест-реле соответствующего воздействия: магнитного, и/или электромагнитного, и/или теплового, и/или заданного механического давления, и/или фотонного, и/или вибрационного, и/или электрического для чего аксессуар или его наконечник снабжают соответствующим устройством - магнитом либо электромагнитом и/или источником тепла, и/или относительно твердым наконечником, и/или излучателем фотонов, и/или вибратором, и/или источником напряжения.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что размыкание контактных элементов Тест-реле обеспечивают при подведении к нему аксессуара подключающего устройства вручную.

13. Способ по любому из пп. 3-6, отличающийся тем, что используют нормально разомкнутое Тест-реле - Тест-реле, самопроизвольное размыкание которого при устранении внешнего воздействия предусмотрено его конструкцией.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что, обеспечивая размыкание или замыкание контактных элементов Тест-реле, изменяют внешние условия, в которых Тест-реле находится, а именно для замыкания контактных элементов на Тест-реле оказывают внешнее воздействие, тогда как для размыкания - устраняют таковое.

15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что в качестве Тест-реле используют реле, выполненное на основе геркона или теплового реле, или фотореле, или акустического реле, или электростатического реле, или пьезоэлектрического реле, или реле, построенного с использованием электроактивных полимеров либо материалов с памятью формы.

16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что вблизи Тест-реле располагают как минимум один дополнительный электронный компонент, на который может быть подано напряжение или через который может быть пропущен ток, причем такой компонент выполняют с возможностью оказания на Тест-реле соответствующих воздействий: магнитного, или электромагнитного, или теплового, или фотонного, или вибрационного, или электрического, достаточных по своей силе для обеспечения срабатывания Тест-реле, причем при проведении Измерений или, по крайней мере, при проведении тестирования объекта исследования упомянутый дополнительный компонент отключают от электропитания.

17. Способ по п. 15, отличающийся тем, что в механическом контакте с Тест-реле или в одном с ним корпусе располагают как минимум один дополнительный электронный компонент, на который может быть подано напряжение или через который может быть пропущен ток, причем такой компонент выполняют с возможностью оказания на Тест-реле соответствующих воздействий: магнитного, или электромагнитного, или теплового, или фотонного, или вибрационного, или электрического, достаточных по своей силе для обеспечения срабатывания Тест-реле, причем при проведении Измерений или, по крайней мере, при проведении тестирования объекта исследования упомянутый дополнительный компонент отключают от электропитания.

18. Способ по любому из пп. 16 или 17, отличающийся тем, что для питания упомянутого дополнительного компонента используют электрические шины питания отдельные от шин питания других электронных компонентов и узлов упомянутого устройства или блока, не связанных с обеспечением срабатывания Тест-реле.

19. Способ по любому из пп. 3-6, отличающийся тем, что используют по крайней мере бистабильное Тест-реле - Тест-реле, самопроизвольное размыкание или замыкание которого не предусмотрено его конструкцией, иначе - импульсное реле как минимум с двумя стабильными устойчивыми состояниями.

20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что, обеспечивая размыкание или замыкание контактных элементов Тест-реле, изменяют внешние условия, в которых Тест-реле находится, а именно для размыкания/замыкания контактных элементов на Тест-реле оказывают разнонаправленное внешнее воздействие.

21. Способ по любому из пп. 10-12, или 14-17, или 20, отличающийся тем, что замыкание контактных элементов Тест-реле задают аппаратно или аппаратно-программно.

22. Устройство Тест-ключа, предназначенного для реализации Способа по п. 1 и имеющего как минимум пару выводов, присоединяемых к электрической цепи, которую такой Тест-ключ размыкает/замыкает при оказании на него воздействия или при устранении такового, отличающееся тем, что оно выполнено в виде монтируемого на поверхность электронного чип-компонента, электрическое сопротивление которого в замкнутом состоянии не превосходит 12 Ом.

23. Устройство Платы, предназначенной для реализации Способа по п. 1, включающей как минимум один изолятор и токопроводящие шины или участки, отличающееся тем, что Плата включает как минимум один Тест-ключ, также предназначенный для реализации Способа, при том что такой Тест-ключ электрически соединен с как минимум одним полюсом как минимум одного объекта исследования и с тем участком электрической цепи, к которому, с одной стороны, в соответствии с электрической схемой упомянутого устройства или блока, такой полюс должен быть подключен, а, с другой - в соответствии с протоколом Измерения такой полюс не должен быть подключен, при том что обеспечена возможность электрического соединения с таким полюсом подключающего устройства измерительного оборудования или прибора, для чего обеспечена возможность доступа извне к электрически соединенному с таким полюсом проводнику или с самим таким полюсом.

24. Устройство аксессуара или подключающего устройства измерительного оборудования или прибора, предназначенного для реализации предполагающего использование Тест-ключа Способа по п. 1, включающее как минимум один контактный узел, предназначенный для электрического соединения объекта исследования с упомянутым оборудованием или прибором, отличающееся тем, что оно включает управляемый вручную или автоматически - аппаратно или аппаратно-программно - источник магнитного и/или электромагнитного полей, и/или тепла, и/или фотонов, и/или механических колебаний, и/или электрических воздействий, предназначенный для оказания на упомянутый Тест-ключ внешнего воздействия, которое достаточно для обеспечения его срабатывания, приводящего к размыканию Тест-ключа.

25. Устройство предназначенного для реализации Способа по п. 1 пассивного и/или активного электронного компонента, который может быть использован для выполнения упомянутым устройством или блоком своих прямых функций, включающего электронные элементы, одним из которых является ключ, отличающееся тем, что оно включает как минимум один Тест-ключ, также предназначенный для реализации Способа, в то время как такой Тест-ключ последовательно соединен в соответствии с электрической схемой устройства с как минимум одним полюсом как минимум одного элемента устройства, при том что обеспечена возможность электрического соединения с таким полюсом подключающего устройства измерительного оборудования или прибора, для чего обеспечена возможность доступа извне к электрически соединенному с таким полюсом проводнику или к самому такому полюсу.