Testen eines Stromkreises mit einem menschlichen Finger

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In dieser Linear Tech App Note 13 , Seite 28, beschreibt Jim:

Eine letzte Form der Sonde ist der menschliche Finger. Das Abtasten des Schaltkreises mit einem Finger kann gewünschte oder unerwünschte Effekte hervorheben und Hinweise geben, die nützlich sein können. Der Finger kann verwendet werden, um eine Streukapazität in einen vermuteten Schaltungsknoten einzuführen, während die Ergebnisse auf der CRT beobachtet werden. Zwei leicht angefeuchtete Finger können verwendet werden, um einen experimentellen Widerstandsweg bereitzustellen. Einige Hochgeschwindigkeitsingenieure beherrschen diese Techniken besonders gut und können die kapazitiven und resistiven Effekte mit überraschender Genauigkeit abschätzen.

Scherzte er? Wenn nicht, wie funktionieren diese Techniken in der Praxis, um eine genaue Schätzung zu erhalten? Kann jemand ein tatsächliches Szenario beschreiben, in dem diese Ingenieure solche Techniken angewendet haben?

Der Anwendungshinweis und meine Frage beziehen sich auf Niederspannung, Hochgeschwindigkeitssignale, nicht auf Netzspannung oder Hochspannung.

Eagle Shou
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7
Dieser Titel ... macht mich fertig.
Passant
4
Ich benutze manchmal meinen Finger in Audiokreisen, um ein Signal einzuspeisen (50 Hz vom Netz mit einer so leicht zu hörenden Verzerrung). Dies funktioniert, wenn der Punkt in der Schaltung hochohmig und empfindlich genug ist. Überraschende Genauigkeit? Ich bezweifle, dass die Ingenieure einfach Glück hatten.
Bimpelrekkie
1
Der gefährlichste Teil des Testens mit Berührung besteht darin, einen Pfad für Hochspannung / Hochstrom durch das Herz zu erstellen. Das Leiten des Stroms zwischen zwei Fingern ist viel weniger gefährlich. Ein alter Elektrofachlehrer hat das für ein von ihm gebautes Netzspannungs-Schockspielzeug gemacht. Ich selbst, viel weniger abenteuerlustig, teste 9-V-Batterien mit meiner Zunge . Ich kann sagen, wie viel Leben noch übrig ist, wenn ich merkwürdige Gefühle für meine Zunge habe.
Passant
6
Unter Verwendung von Google habe ich festgestellt, dass er dies in mehreren anderen App-Notizen erwähnt hat. Ich denke nicht, dass es ein Witz ist. Aber ich denke, Jim Williams gehörte zu den Pionieren der analogen Elektronik und sie waren stolz auf ihre Exzentrizität. Sie können über Widlar und Bob Pease usw. lesen. Leute, die die in Lehrbüchern verwendeten Schaltungen entworfen haben und für die Schaffung aller IC-Unternehmen verantwortlich waren, die wir kennen und lieben.
mkeith
2
Nach meiner Erfahrung auch gut, um Opamps zum Schwingen zu bringen, indem man ihren Ausgang berührt. Es stellt sich heraus, dass die Kapazität des menschlichen Körpers für einige Opame "genau richtig" ist, um verrückt zu werden. Tatsächlich habe ich kürzlich einige Experimente gesehen, die die Kapazitätswerte des menschlichen Körpers bestätigten, von denen ich vermutete: youtu.be/vNpGoNP1tGQ?t=174
Fizz

Antworten:

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Ein Finger ist ein sehr nützliches Testgerät. Das Hauptproblem bei der Fehlersuche besteht darin, zu wissen, welche Bits der Schaltung anfällig sind und welche Bits in Ordnung sind. Wenn Sie verblüfft auf ein widerspenstiges Stück Brett starren, ist es gut, alles im Griff zu haben, nur einen Hinweis darauf, wo Sie anfangen müssen, genauer hinzuschauen. An einem Ort, an dem ich arbeitete, war seine Verwendung als "Handauflegen" bekannt. Ein Finger hat die folgenden Verwendungen und Vorteile.

  1. Es ist immer verfügbar
  2. Es kann zum Einspeisen von Umgebungssignalen in einen Knoten verwendet werden, wodurch das Brummen des HF-Durchbruchs erhöht wird. Im Allgemeinen nützlich bei niederfrequenten Schaltkreisen mit hoher Impedanz. Verwenden Sie eine kapazitive Kupplung (trockene Haut) oder eine Kupplung mit Widerstand (feuchte Haut).
  3. Es kann verwendet werden, um einen Knoten zu erden.
  4. Bei niedrigen Frequenzen kann es einem Knoten Kapazität hinzufügen, Zeitkonstanten ändern, Filterabstimmung usw.
  5. Bei Mikrowellenfrequenzen kann es HF-Strahlung absorbieren und umverteilen, Resonanzen dämpfen, Signalpegel reduzieren und die höheren Harmonischen auf einer offenen Signalleitung absorbieren.
  6. Es ist nicht allgemein anerkannt, dass Hochgeschwindigkeitsbusse zu Speichern und FPGAs jetzt so schnell laufen, dass ein Finger auf den Leitungen die Anstiegszeiten ändert, ein Übersprechen zwischen Takt und Daten einführt oder das Klingeln von Takten verringert, was die Datenintegrität beeinträchtigen kann. Ich habe einen Datenbus getupft, während ich mir das resultierende Fernsehbild ansah, und konnte feststellen, ob ich Probleme mit der Adresseinrichtung oder mit dem Übersprechen von Daten hatte.
  7. Es kann die Temperatur von Bauteilen messen , von "das ist in Ordnung" über "es läuft ein bisschen heiß" bis zu " $$$ das ist es!"
  8. Es kann ausgewählte heiße Komponenten kühlen und so die Wärmeableitung verbessern, um festzustellen, ob es auf Temperaturänderungen ankommt.
  9. Die Geschwindigkeit. Während Sie einen Oszilloskop-Trace ansehen, ein demoduliertes Signal hören oder eine BER-Nummer ansehen, können Sie Ihren Finger in Sekundenschnelle über ein ganzes Board streichen. Jeder Ort, an dem es sich ändert, ist ein guter Ort, um darüber nachzudenken, ob Sie damit gerechnet haben, dass sich dort etwas ändert.

Als ein erfahrener Ingenieur, gab es in meiner Karriere viele Male gewesen , als einige von uns um eine Fehl Durchführung Brett gesessen haben, und der Witz um den Tisch war , dass , wenn wir ‚ein Ingenieur Finger kaufen, und kleben Sie es nur könnte es ‘, Wir wären gut zu versenden.

Und die Frage der Genauigkeit. Sie haben keine 3 - stellige Genauigkeit benötigen, müssen Sie wissen , ob keine oder wenige PFS, einen Unterschied macht hier . Sobald Sie wissen, wo Sie spielen sollen, wechseln Sie wieder zum Löten von Chip-Bauteilen oder Trimmern.

Und ja, all diese Nützlichkeit hat ihren Preis. Sie dürfen sie nicht für Stromkreise über 40 V verwenden.

Neil_UK
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f) Es kann die Temperatur von Bauteilen messen, von "das ist in Ordnung" über "es läuft ein bisschen heiß" bis zu "$$$ das ist es!" - Dies kann das Einbrennen des Herstellerlogos in Ihre Fingerspitze umfassen.
JRE
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Das große Geheimnis des HF-Designs: "Wie baue ich aus elektrischen Bauteilen das elektrische Äquivalent eines Fingers?" ;-) Eine Analyse mit solider Theorie ist eine Sache, die Fehlersuche eine andere. Engineering nutzt beides.
Zebonaut
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"3-stellige Genauigkeit" - ich sehe, was Sie dort getan haben.
Gusdor
+1. Sie können auch den "Nassfingertest" verwenden. Dieser Test ermöglicht das Erkennen von Signalen mit unzureichender Vorspannung (Floating). Wenn ein kleiner Leckstrom von 200 bis 500 KB durch einen feuchten Finger dazu führt, dass nicht angeschlossene Pins oder Konfigurationsstifte die Funktionalität des Geräts beeinträchtigen, kann dies geschehen Erwarten Sie sicher Probleme bei der Massenherstellung aufgrund einer möglichen Flussmittelverunreinigung (nicht saubere Flussmittel sind notorisch schlecht und können abhängig von der Umgebungsfeuchtigkeit leitende "Brücken" mit einem Widerstand von bis zu 5-10 kOhm bilden).
Ale..chenski
Sie können eine Vorspannung in einem High-Z-Schaltkreis auch mit dem Finger nach oben oder unten "ziehen", indem Sie einen Finger auf sie und eine Masse- oder Versorgungsspannung legen
Endolith