เครื่องมือและการวัด

อ่านโหมดไดโอดโดยคำนึงถึงกระแสทดสอบและทางขนาน

แยกแรงดันตกขณะทดสอบออกจากคำตัดสินดีเสีย เรียนรู้ผลของกระแสทดสอบ ทางขนาน และแรงดันที่เครื่องสร้างได้ พร้อมวิธีตรวจผลบนชิ้นส่วนแยก

โหมดไดโอดแสดงแรงดันที่เกิดขณะเครื่องจ่ายเงื่อนไขทดสอบให้ชิ้นงาน จึงไม่ใช่เครื่องอ่านรหัสว่าดีหรือเสียโดยตรง ตัวเลขต้องตีความร่วมกับชนิดชิ้นส่วน กระแสที่เครื่องใช้ และทางเชื่อมรอบชิ้นงาน หากใช้เกณฑ์แรงดันเดียวกับไดโอดทุกประเภท อาจทิ้งชิ้นส่วนที่ยังปกติหรือพลาดความเสียหายที่ไม่ปรากฏภายใต้แรงดันทดสอบของมิเตอร์

แรงดันเดินหน้าเป็นผล ณ จุดทำงานหนึ่ง

ไดโอดไม่ได้มีแรงดันตกค่าคงที่ไม่ว่าไหลกระแสเท่าไร ความสัมพันธ์กระแสกับแรงดันขึ้นกับเทคโนโลยีของรอยต่อและอุณหภูมิ การอ่านจากเครื่องสองตัวจึงอาจต่างกันเมื่อกระแสทดสอบต่างกัน แม้ต่อกับชิ้นเดียวกัน ต้องอ่านค่ากระแสทดสอบและแรงดันวงจรเปิดของโหมดจากคู่มือ ไม่อาศัยว่าทั้งคู่ใช้สัญลักษณ์ไดโอดเหมือนกัน

แรงดันวงจรเปิดที่เครื่องสร้างได้กำหนดด้วยว่าจะทำให้รอยต่อบางชนิดนำได้หรือไม่ เช่น ชิ้นส่วนที่มีหลายรอยต่ออนุกรมหรืออุปกรณ์เปล่งแสงบางชนิดอาจต้องการแรงดันมากกว่าความสามารถของโหมดนั้น การอ่านเกินช่วงทั้งสองทิศจึงยังไม่พอประกาศว่าชิ้นขาด ถ้ายังไม่รู้ชนิดและข้อกำหนดเครื่อง ต้องแยกความเป็นไปได้เรื่องวิธีวัดก่อน

ภาพอธิบาย 1โหมดไดโอดวัดแรงดันภายใต้กระแสทดสอบ
  1. แหล่งทดสอบ

    มิเตอร์จ่ายกระแสตามการออกแบบในวงจรที่ตัดพลังงานแล้ว

  2. รอยต่อ

    แรงดันคร่อมขึ้นกับทิศทางและกระแสทดสอบ

  3. ทางขนาน

    กระแสอาจไหลทางอื่น ทำให้ผลไม่แทนไดโอดเดี่ยว

  4. แปล OL

    อาจไม่มีกระแสตามเงื่อนไขหรือเกินแรงดันที่เครื่องทดสอบได้ ต้องตรวจบริบท

ค่าที่เห็นขึ้นกับกระแสและแรงดันสูงสุดที่เครื่องสร้างได้

ตัวอย่างสมมติ: มิเตอร์สองตัวให้แรงดันต่างกัน

สมมติไดโอดชิ้นหนึ่งบนชุดฝึกอ่านได้ 0.610 V ด้วยเครื่อง A และ 0.670 V ด้วยเครื่อง B โดยเอกสารของเครื่องสมมติระบุว่าจ่ายกระแสทดสอบต่างกัน ผลต่าง 60 mV จึงไม่ใช่หลักฐานว่าเครื่องหนึ่งผิดทันที ขั้นต่อไปคือใช้เครื่องเดียวกันทดสอบชิ้นเดิมซ้ำในอุณหภูมิใกล้เคียง และเทียบข้อมูลชิ้นส่วนภายใต้กระแสที่สอดคล้อง ไม่เฉลี่ยสองค่ารวมเพื่ออ้างแรงดันจริงของไดโอด

ถ้ามีชิ้นอ้างอิงชนิดเดียวกัน ให้เปรียบเทียบด้วยเครื่องและเงื่อนไขเดียวกันเพื่อดูความผิดปกติขนาดใหญ่ แต่ชิ้นอ้างอิงยังมีความแปรผันการผลิต จึงไม่ใช้ความต่างเล็กทุกค่าตัดสินเสีย การอุ่นชิ้นด้วยนิ้วก่อนวัดอาจเปลี่ยนสภาพอุณหภูมิและความสะอาดของจุดต่อ ควรจับด้วยอุปกรณ์ที่เหมาะและรอให้สภาพคงที่ตามความละเอียดที่ต้องการ

ทางขนานทำให้การอ่านเหมือนไดโอดลัดวงจรได้

สมมติโหมดทดสอบจ่ายกระแส 1 mA และมีตัวต้านทาน 100 Ω ขนานกับไดโอดที่ยังต่อในวงจร หากแรงดันระดับ 0.1 V ยังทำให้กระแสผ่านไดโอดน้อยมาก กระแสเกือบทั้งหมดจะไหลผ่านตัวต้านทานและเกิดแรงดันประมาณ 1 mA×100 Ω = 0.1 V ทั้งสองทิศอาจอ่านต่ำใกล้กัน ทั้งที่ไดโอดไม่ได้ลัดวงจรเอง ตัวอย่างนี้เป็นแบบจำลอง ไม่ใช่ค่าทดสอบมาตรฐานของเครื่องจริง

ในบอร์ดจริงทางขนานอาจเป็นรอยต่อของอุปกรณ์อีกตัวหรือเครือข่ายตัวต้านทานหลายชิ้น การวัดสองทิศเป็นข้อมูลที่จำเป็นแต่ยังต้องรู้ขอบเขตวงจร หากแยกชิ้นตามวิธีที่เหมาะแล้วค่ากลับเป็นรูปแบบนำทิศเดียว จะสนับสนุนคำอธิบายทางขนาน การแยกควรทำบนชุดฝึกที่ถอดได้หรือโดยผู้มีทักษะ ไม่ตัดลายหรือยกชิ้นแบบเดาเพื่อให้ผลตรงความคาดหมาย

ภาพอธิบาย 2ทางขนานทำให้สองทิศอ่านต่ำ
  1. มีทางอ้อม

    ตัวต้านทาน 100 Ω ต่อระหว่างปลายทดสอบ

  2. แรงดันที่เกิด

    1 mA × 100 Ω = 0.1 V

  3. กลับทิศ

    ทางตัวต้านทานยังนำได้ ทำให้อ่านต่ำได้ทั้งสองทิศ

  4. ข้อสรุปจำกัด

    ยังชี้ว่าไดโอดลัดวงจรไม่ได้จนกว่าจะแยกผลทางขนาน

ตัวอย่างสมมติใช้กระแสทดสอบ 1 mA กับทางขนาน 100 Ω

นำไปใช้บันทึกสองทิศอย่างตรวจย้อนกลับได้

  1. ยืนยันว่าไม่มีไฟภายนอกและจัดการประจุค้างตามเอกสาร ก่อนเลือกโหมดไดโอด
  2. อ่านรหัสชิ้นและผังภายในจากข้อมูลผู้ผลิตให้รู้ขั้วและจำนวนรอยต่อ ไม่เดาจากรูปร่างแพ็กเกจอย่างเดียว
  3. ตรวจฟังก์ชัน ช่องเสียบ และขอบแรงดันทดสอบของเครื่อง แล้วบันทึกการวางขั้วบวกกับขั้วลบอย่างชัดเจน
  4. อ่านค่าในทิศแรกและกลับทิศ บันทึกทั้งแรงดันหรือข้อความเกินช่วง ไม่แปลงเกินช่วงเป็นเลขศูนย์
  5. ถ้าชิ้นยังอยู่ในวงจร ให้ตรวจทางขนานก่อนตัดสิน และใช้วิธีแยกที่อนุญาตเมื่อจำเป็นต้องตรวจชิ้นเดี่ยว

สำหรับชุดทดลองควรตรวจว่าเครื่องตอบต่างเมื่อปลายแยกและปลายสัมผัสกันตามวิธีที่คู่มืออนุญาต เพื่อแยกสายวัดขาดหรือช่องเสียบผิดออกก่อนตรวจชิ้น อย่านำวิธีทดสอบนี้ไปใช้กับขั้วของอุปกรณ์ที่มีแหล่งพลังงานภายในโดยไม่รู้โครงสร้าง และอย่าใช้เสียงต่อเนื่องแทนแรงดันไดโอดเพราะเกณฑ์เสียงอาจมีความหมายคนละแบบ

ข้อผิดพลาดจากการใช้ผลแรงดันต่ำรับรองทุกพิกัด

ผลไม่นำในทิศกลับภายใต้แรงดันเล็กของมิเตอร์ไม่ได้พิสูจน์ว่ากระแสรั่วยังอยู่ในสเปกเมื่อใช้งานจริงที่แรงดันและอุณหภูมิอื่น เช่นเดียวกับการอ่านแรงดันเดินหน้าปกติไม่ได้ตรวจความสามารถรับกระแสเต็มหรือพฤติกรรมสวิตช์เร็ว ความเสียหายบางชนิดแสดงเฉพาะเงื่อนไขเหล่านั้น จึงต้องอ้างวิธีตรวจที่ผู้ผลิตชิ้นส่วนหรือระบบระบุ ไม่เพิ่มแรงดันทดสอบเองเพื่อให้เห็นอาการ

หากชิ้นมีวงจรป้องกันหรือสารกึ่งตัวนำหลายข้างใน การอ่านหลายทิศอาจเป็นผลรวมหลายทาง ไม่ควรเรียกทุกค่าที่ต่ำว่าไดโอดป้องกันดีหรือทุกค่าที่สูงว่าขาด การตรวจด้วยมิเตอร์เหมาะกับการคัดกรองรูปแบบชัดเจน เช่น การนำสองทิศที่ยืนยันแล้วบนชิ้นเดี่ยว แต่ข้อสรุปต้องผูกกับชนิดและสภาพของชิ้นนั้นเสมอ

ตรวจสอบผลโดยแยกเครื่อง ชิ้นส่วน และวงจร

จัดชุดตรวจเป็นสามส่วน ได้แก่ ตรวจเครื่องกับชิ้นอ้างอิงที่ทราบชนิด ตรวจชิ้นที่สนใจหลังแยก และตรวจทางขนานบนชุดวงจรที่เหลือ การเปรียบเทียบนี้ช่วยระบุว่าความต่างมาจากการจัดวงจรหรือจากชิ้นจริงได้ดีกว่าการสลับมิเตอร์หลายตัวบนบอร์ดเดิม หากแต่ละเครื่องใช้กระแสต่างกัน การสลับโดยไม่จดข้อมูลอาจเพิ่มความสับสนแทนลด

ตัวอย่างรายงานที่เหมาะคือบอกชนิดชิ้น เครื่องที่ใช้ เงื่อนไขทดสอบ สถานะแยกวงจร และค่าทั้งสองทิศ พร้อมสรุปเฉพาะว่าสอดคล้องกับการนำทิศเดียวในเงื่อนไขนี้ หากยังไม่ได้ตรวจข้อกำหนดอื่นให้ระบุว่าไม่ครอบคลุมพิกัดเต็ม การเขียนลักษณะนี้ทำให้ข้อมูลใช้ต่อได้โดยไม่เปลี่ยนการคัดกรองเบื้องต้นเป็นการรับรองการทำงานทั้งหมด

แหล่งอ้างอิงและอ่านเพิ่มเติม

เรียบเรียงคำอธิบายและตัวอย่างขึ้นใหม่จากหลักการในแหล่งข้อมูลต่อไปนี้

  1. How to Test Diodes with a Digital Multimeter · Fluke
  2. DIGITAL MULTIMETER DT4256 · HIOKI

อ่านต่อเรื่องใกล้กัน

ถามเรื่องหนังสือ ตะกร้า