這是關于自動化電氣測試基礎知識的系列文章中的第一篇。我們將從簡單的概念開始，并隨著時間的推移混合一些更復雜的主題，所以希望每個人都會有一點點。與往常一樣，最好的起點是從頭開始。
什么是自動化（或自動）電氣測試，它有什么好處？要回答這些問題，我們必須首先考慮我們正在使用的產品的特性。電氣組件，無論是簡單的電纜還是更復雜的組件，如線束，印刷電路板或有線機柜，都包括互連。出于本討論的目的，這些互連通常使用印刷電路板上的絕緣線或銅跡線進行，它們提供了用于路由電信號的路徑。這些互連稱為電路或電氣網絡（網絡）。網可以有兩個或多個端接，通常由連接器，接線片，剝線端，端子條等制成。
連接的質量可以通過以歐姆為單位測量的電阻來量化（由Ωsymbol表示）。電阻過高的連接通常是制造缺陷的結果。裝配圖或相關規范通常通過指定"良好"連接的最大允許電阻來定義"過高"的構成。有時，圖紙會忽略包含此信息，我們將在以后的文章中討論如何計算此通過/失敗閾值。對于那些喜歡提前閱讀的人來說，IPC/WHMA A-620規范提供了有關該主題的可靠信息來源。
有線組件的另一個關鍵特性是電氣隔離。眾所周知，電路內的連接質量至關重要，但電路的電氣隔離同樣重要。隔離的質量也可以通過電阻測量來評估，但不是像連接那樣期望非常低的電阻，而是在網之間以及組件中任何應該沒有連接的位置之間期望非常高的電阻，例如連接器中空的，未使用的位置。
雖然這是一個不完整的描述，但有些人可能會將這種類型的質量評估稱為"開放和短"測試。描述不完整，因為連接的電阻可能高于不允許的，而不是開路，這被定義為無連接。開路測試也可以被描述為連續性檢查和短路測試，稱為隔離或絕緣電阻測試。無論使用何種術語，將連續性測試視為"如果低于"測試可能會有所幫助，這意味著如果電阻測量值小于或等于通過/未通過閾值，則存在"良好"條件，而隔離測試是"如果超過"測試，則存在"良好"條件，這意味著如果測得的電阻大于或等于通過/未通過閾值，則存在"良好"條件。
有了這種理解，讓我們來看看使用萬用表手動測試一個非常簡單的樣品產品以執行電阻測量所涉及的內容。我們的例子是一對一電纜，其中七根導線端接在兩個連接器中，一個屏蔽連接到兩個連接器外殼。
Figure 1. Sample Connector為了對組件進行連續性測試，有必要測量端接之間的電阻，并將測量值與通過/未通過閾值進行比較，總共進行八次測試。
J1-A to P1-A
J1-B to P1-B
J1-C to P1-C
J1-D to P1-D
J1-E to P1-E
J1-F to P1-F
J1-G to P1-G
J1-Shell to P1-Shell
對于更復雜的裝配體，可以使用公式（n終端– n網）， 其中 n終端是所有網絡和 n 中的終止總數網是樣本電纜中的網絡數，或 16-8 = 8。
對組件執行隔離測試更為復雜，因為它需要測量每個網絡對所有其他網絡的電阻，并與通過/失敗閾值進行比較。我們可以使用等式（n（n-1）/2）計算所需的手動隔離測量次數，其中n是網絡數。在我們的示例中，這將是 8 x （8-1）/2 = 28。所需的測量次數可以在表1中可視化。由于一個網必須彼此之間只能測量一次凈值，因此在整個表格中可以看到，總共需要28次測量來測試每個網與所有其他網。
Table 1. Isolation Measurements我們可以在下面的圖表中看到，隨著網絡數量的增加，所需的隔離測試數量迅速增長，超出了實際的手動實施范圍。結果如圖 2 所示，當使用手動測試時，通常會完全跳過隔離測試。
Figure 2. Isolation Tests Required
是自動化測試的基本優勢變得顯而易見的時刻。雖然這是一個戲劇性的過度簡化，但它可能有助于將自動測試儀視為具有許多引線的萬用表，而不僅僅是兩個引線。這是通過軟件控制的繼電器矩陣切換測試儀的測量能力來實現的。
為了利用測試儀的功能，必須將測試儀連接到產品。這需要某種類型的測試夾具。一個簡單的例子是測試電纜，一端帶有連接器，與測試儀配接，另一端的連接器與產品配接。手動測試不需要這項投資。但是，當產品連接到測試儀時，測試儀可以自動切換繼電器以快速執行每次連續性測量，將測量值與閾值進行比較并確定通過/失敗條件。
在執行隔離測試時，測試儀比手動測試具有明顯的優勢。作為其架構的優點，測試儀可以在一次測量中從一個網絡測量從一個網絡到所有其他網絡，而不是一次一對網絡執行從每個網絡到所有其他網絡的測量。它通過向一個網施加電壓，同時將所有其他網保持在地面上，測量電流并使用歐姆定律將測量值轉換為電阻來實現這一點。（請注意，不同設備使用的確切方法會有所不同，但簡單地概念化施加到一個網絡的電壓，而所有其他網絡都保持在地面上是有幫助的。只有當檢測到故障情況時，才有必要測量單個對中的網絡之間的電阻，以確定發生故障的網絡。結果是，可以在幾秒鐘內完成典型的，徹底的裝配測試，包括連續性和隔離測試，而不會出現人為錯誤。
雖然我們的樣品產品是一個非常簡單的組件，但仍然很明顯，自動化測試提供了更可靠的結果，特別是考慮到手動和自動隔離測試之間的差異。在財務方面，重要的是要認識到，雖然自動化測試需要在設備、測試夾具和編程方面進行投資，但如果不包括隔離測試的勞動力，就無法與手動測試的成本進行公平的比較。還必須注意的是，根據學習曲線，自動化測試的每單位成本會隨著數量、重復運行和產品復雜性的增加而下降，而手動測試的每單位人工成本可能會隨著數量的增加而略有下降，但會保持相對恒定。手動測試數量越高也會導致工人疲勞和注意力不集中，從而增加出錯的可能性。最后，關于產品的復雜性，自動化電氣測試儀通常可以執行的不僅僅是簡單的連續性和隔離測試，并且通常提供測試電阻器，二極管，電容器等組件的能力，并且根據設備的不同，有些增加了執行高壓介電耐受性和絕緣電阻測試的能力，所有這些都擴展了自動化測試儀的優勢。
下一節我們將討論自動化測試儀如何執行測量。
