Обнаружение: жидкокристаллическая диагностика электрических неисправностей.
Принцип сегментированного ЖК-дисплея основан на оптических свойствах жидких кристаллов: регулируйте расположение частиц жидких кристаллов с помощью электрического поля, чтобы изменить количество пропускаемого света, что приводит к отображению. Все сегменты дисплея имеют одну общую часть, которую мы называем COM (которая, как я предполагаю, означает «общий»), а также часть, которая будет иметь индивидуальный адрес или SEG (возможно, сокращенное-рукопись для «сегмента», хотя на самом деле это может быть просто несколько букв, которые я пропустил), но в любом случае для их управления требуется напряжение переменного тока (синусоидальный-сигнал). Избегайте поляризации жидкого кристалла путем подачи постоянного напряжения. Если есть один открытый сегмент, то цепи COM и SEG не соединятся, и этот сегмент не загорится.
Основная логика Det заключается в том, что схема завершается тем, что мы измеряем для сегмента дисплея (например, значениями R, V или I). Измерения сопротивления, показания напряжения, наблюдение тока и подача сигналов и соответственно выбирают те, которые имеют симптомы.
Инструменты тестирования: от базового оборудования до профессиональных инструментов.
1. Основные инструменты
Мультиметр: он может проверять резисторы и электрическое давление, а также является основным методом определения того, разорвана ли цепь. Следует выбирать высокоточную модель, такую как Fluke 87V, чтобы погрешность измерения составляла менее 1%.
Осциллограф, наблюдая за формой сигнала возбуждения, мы можем выяснить, попал ли этот сигнал в сегменты дисплея. Для захвата высокочастотных управляющих сигналов необходима полоса пропускания минимум 100 МГц.
Зондовая станция: при этом ЖК-дисплей удерживается на месте; он соединяет контрольные точки и предотвращает их ослабление из-за ручного усилия.
2. Профессиональное оборудование
ЖК-тестер объединяет в себе способность генерировать сигнал драйвера и функцию наблюдения за напряжением/током и, таким образом, может осуществлять автоматическое сканирование сегментов дисплея и создавать отчет о расследовании. Например, специальный тестер HT1621, который поддерживает проверку режима динамического вождения, он подходит для экрана сегментного кода с высокой плотностью.
Тестер с летающей иглой может автоматически перемещать щуп, чтобы определить, в каких точках происходит разрыв цепи в сложных случаях. Это хорошо как с разными COM, так и с разными кодами сегментов SEG, которые нам нужны на экранах кода, и это увеличивает скорость нашей работы примерно на 90%.
Инфракрасный тепловизор — прибор, цепь которого не проходит в разомкнутом состоянии; тепла вообще не будет. Диагностика неисправностей по температуре. Подходит для скрытого разомкнутого контура, обрыв внутренней проводки печатной платы.
Процедура тестирования – это процедура проведения операций и важные ее части.
1. Проверка внешнего вида
Шаг: используйте лупу или микроскоп и внимательно осмотрите поверхность этого ЖК-дисплея, чтобы обнаружить, не повреждены ли некоторые его части, например, трещины или царапины и погнутый штифт.
Ключевые моменты: Посмотрите на связи со булавкой и стаканом. Обычно в этом месте из-за тряски может возникнуть ложное сцепление или трещина. Возьмем, к примеру, автомобили. Если ЖК-дисплей на приборной панели автомобиля выходит из строя, 70% обрывов цепи происходит из-за того, что контакты на печатной плате припаяны недостаточно хорошо.
2 Метод измерения сопротивления
Шаги:
Отключите источник питания ЖК-дисплея, чтобы избежать повреждения ЖК-дисплея напряжением постоянного тока.
Установите резисторы сопротивлением 2 кОм и измерьте мультиметром сопротивление между контактами COM и SEG на целевом сегменте дисплея.
А при сравнении значения сопротивления нормального участка с неисправными участками оно должно иметь небольшую разницу в пределах 0 (проводящее-клеевое соединение), нескольких сотен (стальное игольчатое-соединение). Однако когда это часть разомкнутой цепи, тогда она достигает миллионов или даже миллиардов, потому что, если пути нет, она действует как бесконечность.
Ключевой момент: если нам нужно избежать влияния тестовых инструментов, а также проблем с контактами, нам необходимо одновременно протестировать нормальный соседний сегмент обеих сторон.
3. Метод обнаружения напряжения
Шаги:
Подключите драйверы ЖК-дисплея, затем подайте обычное рабочее напряжение около 3-5 вольт.
Используйте осциллограф, чтобы считать форму волны напряжения COM и сегмента (SEG) целевого сегмента дисплея.
При использовании этих нормальных секций вы получите прямоугольный сигнал на этой части, который находится на этом уровне и с частотой в десять или сотни Гц, а на открытой секции не должно быть сигнала или просто аномальные амплитуды, которые могли бы там быть.
Ключевой момент: убедитесь, что у нас есть хорошая и надежная схема драйвера, чтобы неисправные драйверы не заставляли нас думать, что у нашего дисплея (ЖК-дисплея) возникла проблема с разомкнутой-цепью, а не просто он выключен.
4. Текущий метод мониторинга
Шаги:
Подключите микроамперметр, например Keysight 34401A, последовательно к цепи питания ЖК-дисплея, чтобы отслеживать рабочий ток.
Активируйте каждый сегмент дисплея отдельно и посмотрите, что произойдет с током. Когда вы активируете обычный сегмент, это приведет к увеличению тока, а когда вы активируете часть разомкнутой цепи, это не должно иметь никаких последствий.
Ключевой момент: выберите амперметр как минимум с такой же хорошей чувствительностью и разрешением не более 0,1 мкА, чтобы вы могли обнаружить небольшие различия в токе.
Метод ввода сигнала
Шаги:
Отключите часть драйвера ЖК-дисплея, используйте генератор сигналов, подайте сигнал переменного тока, частота аналогична сигналу возбуждения, сила 1–2 В, в целевой сегмент дисплея COM и SEG.
Используйте осциллограф для проверки передачи сигнала; Вся волна видна в обычной части, а в области разомкнутой-цепи волны нет.
Ключевой момент: убедитесь, что ваш подаваемый сигнал совпадает по частоте и амплитуде, в противном случае вы можете принять неправильное суждение из-за разных параметров управляющего сигнала.
Анализ неисправностей: от результатов обнаружения к решениям
1. Позиционирование разомкнутой цепи
Разомкнутая цепь печатной платы: используйте устройство для проверки летящих-контактов или инфракрасный тепловизионный прибор, чтобы найти место разрыва, а затем зафиксируйте его с помощью лазера или летающего провода.
Разомкнутая цепь проводящего клея: Очистите область контакта COM и SEG, повторно прижмите проводящие клейкие ленты и убедитесь, что контактное давление больше или равно 0,5 Н/мм².
Разомкнутая цепь металлического штыря: Сварка горячим воздухом. С помощью термофена я нагрел виртуальное паяное соединение, затем -припаял его свежим металлом, после чего нанесение изолирующего клея предотвратило короткое замыкание.
2. Профилактические меры
Оптимизация дизайна: используйте резервные маршруты, добавляйте резервные маршруты для важных частей дисплея.
Улучшение процесса: используйте технику пайки аэрокосмического класса (например, бессвинцовую медь) и улучшите качество пайки.
Экологический контроль будет заключаться в установке амортизирующего кронштейна в вибрирующей среде, чтобы мы могли предотвратить утомление паяного соединения с течением времени, поскольку оно подвергается вибрации в течение длительного времени.
Отраслевая практика: типичные сценарии и вспомогательная информация.
Панель автомобильных приборов, ЖК-дисплей, обнаружение обрыва цепи
Случай: На приборной панели электромобиля неисправен ЖК-дисплей, на котором невозможно написать цифровую ручку. Судя по тому, что я наблюдал со своей иглы, во время полета могло показаться, что провода, соединяющие COM3 и SEG5, отсоединились из-за какого-то встряхивания.
Решение: устройство для лазерного ремонта, сварка трещин и добавление эластомерных амортизаторов между печатной платой и ЖК-дисплеем снижает процент отказов с 15% до менее 0,3%.
Серийные испытания ЖК-дисплеев промышленных приборов.
Случай: Из 1000 ЖК-дисплеев промышленных приборов, изготовленных на одном заводе, около 30 имеют разомкнутые цепи в сегментах дисплея. Путем автоматического-сканирования с помощью ЖК-тестера мы видим, что все неисправности возникли из-за плохого соединения проводящих-клеевых-полосок.
Решение состоит в том, чтобы улучшить процесс производства проводящих клейких лент за счет увеличения их силы прижима с 0,6 Н/мм² до 0,8 Н/мм², добавить механизм мониторинга, который находит ошибки, и сократить частоту возникновения проблем с 0,3% до 0,1%.
