简介:这份资源是 Chroma 19050 系列耐压测试器的官方使用手册,该系列包括 19051、19052、19053、19054 等型号,版本为 3.1(2021 年 2 月)。它面向生产线质量控制工程师、安规测试人员以及实验室与维修技术人员。内容围绕 ACV/DCV/IR 耐压与绝缘电阻测试展开,重点说明了 19053 内建 8 通道高压扫描、多步测试程序、数字硬件架构与电压负载补偿等特性,并给出三种机型在单通道、4 通道、8 通道扫描之间的选型差异,可帮助读者理解如何在一个测试流程中依次执行交流耐压与绝缘电阻等多个工步。压缩包共 1 个文件,为 2.4MB 的 PDF 手册,篇幅完整,包含操作界面说明、参数设置、安全符号与高压操作注意事项、法律事项声明、一年保修条款、设备与材料污染控制声明及 CE、RoHS、REACH 相关环保信息,也涵盖常见问题与处置建议。已有 522 人学习,适合作为设备上手、日常点检与故障排查的案头参考。
1. 8 通道耐压仪的手册值不值得翻:从一次换线返工说起
产线上有个 8 点位的变压器,靠人工一根根换夹子,插拔就吃掉一半节拍;实验室做型式试验,AC 打完接 DC、再测 IR,三段分开跑还要人守着换线,中间只要有一次没放电就上手,血泪经验就来了。19053 这类内建 8 通道高压扫描的耐压测试器,配上一份把参数、时序、远端口令都摊开写的手册(手上这份是版本 3.1,2021 年 2 月),存在的意义就是把这些动作压进一个程序里。手册覆盖 19051/19052/19053/19054 四个型号,19052 是单通道 ACV/DCV/IR,19053 内建 8 通道扫描,19054 是 4 通道,多步功能允许在一个程序里串起 AC 耐压、DC 耐压、绝缘电阻和开路短路检查。这篇不铺安规理论,只讲这份使用手册怎么读、参数怎么落、接线和联机在哪翻车,写给产线测试、安规实验室和做治具自动化的同行。
2. 机型与安全边界:19052/19053/19054 的通道账怎么算
2.1 三个机种怎么选:先算点位,再算节拍
选型最容易犯的错是拿“功能表”对比,谁参数高选谁。实际决定产能的是点位数和换型频率。19052 单通道,ACV/DCV/IR 都能做,适合抽检台、返修工位、实验室单点验证;19053 内建 8 通道高压扫描,一次接线就能把 8 个点位轮一遍;19054 是 4 通道,卡在中间,适合点位不多、但不想做人工插拔的场合。
手册里“多步功能”这个点值得单独说:一个程序内可以设定多个测试步骤,先 AC 耐压再 IR,或者 AC 之后再补一段 DC。它对节拍的影响是线性的——步骤越多,单件占用机台时间越长,但省掉的是重新上下料和重新夹线的时间。做节拍预算时,我一般按这个粗公式走:
| 项目 | 计算方式 | 说明 |
|---|---|---|
| 单点测试时间 | 各步 DWLL 之和 + 换档时间 | DWLL 是每步的测试持续时间 |
| 扫描一轮 | 单点时间 × 有效通道数 | 空通道不参与可缩短 |
| 单件节拍 | 扫描一轮 + 上下料 + 治具动作 | 上下料常被低估 |
| 日产能 | 有效工时 ÷ 单件节拍 × 直通率 | 直通率按实测填 |
把这张表填一遍,选 4 通道还是 8 通道基本就有答案了。点位是 5 个,硬上 8 通道,多出来的三路永远空着,治具成本白花;点位是 8 个却选 4 通道,等于一轮跑两次,多出来的插拔动作就是每天固定的浪费。
还有一层容易忽略:扫描通道数直接决定治具复杂度。8 通道意味着一套治具上要布 8 根高压探针加 1 根公共回流,探针间距、爬电距离、探针压力都得重新算;4 通道的治具好做,维护也简单。选型时把治具的维护成本一起算进去,比只看机器报价靠谱。
2.2 上电前的三道关:接地、保险丝、线材
手册开篇的安全概要不长,但每一条背后都有事故案例。第一关是保护接地。开机前必须确认保护接地连接完好,禁止切断内部或外部的保护接地线,也禁止断开保护接地端子的连接。这条不是流程话术——高压输出端一旦悬浮,漏电流的路径就变成操作人员,后果不用多说。
第二关是保险丝规格。手册标准包装里给了两种:5.0A SLOW 用于 110VAC,2.5A SLOW 用于 240VAC,各两支。这里常见的翻车是拿快断丝替代慢断丝,开机瞬间的浪涌直接把它炸了,然后有人嫌麻烦把保险丝座短接,这就从“换根丝”变成“等着烧板子”。
| 检查项 | 要求 | 忽略后的典型后果 |
|---|---|---|
| 保护接地 | 端子可靠连接,线不串接、不断开 | 漏电流走人体,触电风险 |
| 保险丝 | 按输入电压选 5.0A / 2.5A 慢断 | 反复熔断或起不到保护 |
| 高压测试线 | 两端接头无松脱、无破损、无铜丝外露 | 打火、拉弧、读数跳变 |
| 走线 | 高压线与通信/控制线分开 | 干扰、死机、通信丢包 |
第三关是线材检查,而且要在每次开机前做,不是只在新线拆封时做。手册明确要求检查鳄鱼夹与接头的 COMMON(RTN/LOW)和 OUTPUT 两侧端子,确认测试线有无松脱或损坏。多通道治具上这一条尤其要命:8 根线里只要有一根夹头松了,扫描到那个通道就是无穷大或者直接打火,操作员看到 FAIL 第一反应往往是产品不良,实际是线的问题。
走线这条我在第 5 章还会展开,这里先给结论:手册白纸黑字写了,高压线不要和 RS232、Handler、GPIB 等控制线或其它低压侧配线绑在一起,绑在一起可能造成产品或电脑当机,甚至损坏。机房布线时省下的那点扎带钱,后面会用调试时间还回去。
2.3 附件清单对照:少一根白线,扫描就少一路
手册的“开封检查与验收”把 19051/19052/19053/19054 的标准包装分别列了表,这份表值得逐行对一遍,因为附件数量和通道数是强绑定的。
| 附件 | 19053 | 19054 | 用途 |
|---|---|---|---|
| HV 端用测试线#1(红色,鳄鱼夹-十字高压头,1m) | 1 | 1 | 主高压输出 |
| HV 端用测试线#2(白色,十字高压头单头,1m) | 8 | 4 | 扫描各通道 |
| LOW 端用测试线(黑色,鳄鱼夹-香蕉插头,1.2m) | 1 | 1 | 公共回流 |
| 接地导通测试线(GC,1.2m) | 1 | 1 | 接地导通测试 |
| 保险丝 5.0A / 2.5A 慢断 | 各 2 | 各 2 | 按输入电压选 |
| 简易使用手册 / 手册光盘 | 各 2 / 1 | 各 2 / 1 | 中英文 |
看这张表能读出一个结构信息:高压端每通道一根,低压回流只有一根共用。也就是说扫描切换的是高压侧,回流是公共的。推论很直接——公共回流线的载流能力和压降必须按“可能同时或快速连续工作的通道数”来评估,治具上的回流汇流排不能做得又细又长。我在一套多点治具上见过回流用 0.5 平方的细线拉了 1.5 米,结果 8 个通道读数一致性极差,换粗线缩短路径之后立刻收敛。
另外手册第 2 章的规格标注了环境条件:18℃~28℃,RH ≤ 70%。这行小字是规格成立的前提,不是建议。车间夏天湿度上到 80% 以上,绝缘电阻那一档的读数会明显偏低,很多人第一反应是产品受潮,其实是环境超范围了。测 IR 之前先看温湿度计,这个习惯能省掉大量无效复测。
3. 多步程序怎么搭:AC→DC→IR→OS 的参数落法与记忆体管理
3.1 PRESET 与 PROGRAM 的分工:改产品别动机台习惯
手册把参数分成两层:测试前置参数(PRESET)和测试参数(PROGRAM)。刚上手的人容易把两者混着改,结果换一次产品,机台的判定方式、蜂鸣、扫描设定全被带跑偏,下次换回来又要重新调一遍——这是典型的把“机台性格”和“产品配方”搅在一起。
我的划分方法是:PRESET 放“这台机器在这个工位上怎么工作”,比如判定模式、失败后的行为、扫描相关设定,这类参数一个工位定一次,之后尽量不动;PROGRAM 放“这个产品怎么判”,电压、电流上下限、每步时间,换型只动这一层。手册 4.5 节专门讲了测试参数及测试前置参数的记忆体管理,就是为这种分层服务的。
进入路径上,手册写得比较直白:SYSTEM 参数从系统设定画面进(4.4 节),PRESET 从测试前置参数画面进(4.6 节),PROGRAM 从测试参数画面进(4.7 节)。操作方式都是面板按键配合 SMART KEY 快捷设定,SMART KEY 那节(4.7.3)建议先读,它能把常用参数的设定步骤压到两三下,比逐项翻菜单快得多。
3.2 四种测试模式的参数落法
手册 4.7.1 是“设定测试步骤”,4.7.2 是“选择测试模式”,4.7.4 是“各项参数设定资料说明”。这三节连起来看,才是一套完整的搭程序流程。走法是:进 PROGRAM → 增删测试步骤 → 逐步选模式 → 填参数 → 存记忆体。
四种模式的参数关注点不一样,我把常改的项列出来:
| 模式 | 关键参数 | 判定依据 | 设定要点 |
|---|---|---|---|
| AC 耐压(ACV) | 输出电压、电流上限、电流下限、DWLL、RNG | 漏电流是否落在上下限之间 | 下限别贴着量程噪声底设 |
| DC 耐压(DCV) | 输出电压、漏电流上限、DWLL | 漏电流是否超上限 | 注意充电时间,容性负载要留裕量 |
| 绝缘电阻(IR) | 测试电压、电阻下限、延时、RNG | 电阻是否高于下限 | 延时不足会读到充电过程中的低值 |
| 开路短路(OS) | 判定阈值 | 接线与治具接触是否正常 | 放在第一步,先排接线问题 |
几个参数单独解释一下。DWLL 是每一步的测试持续时间,手册在 1.7 版修订里专门补了 DWLL 的说明,说明这个参数被问得最多。它直接进节拍公式,设长了产能掉,设短了容性产品的充电没完成,读数还没稳定就判定,误判率立刻上去。RNG 是量程,1.7 版也补了说明,配合 4.8.4 的自动换档功能(Auto Range)一起用。PA 是暂停模式,1.7 版新增的,用途是在步与步之间插一个暂停点,等人确认或者等治具动作,做半自动工位时很实用。
AC Offset 是 SYSTEM 参数里的项,3.0 版修订记录里明确写了增加 AC Offset 相关说明。它的意义是把线材和治具带来的本底偏移扣掉,和第 4 章的 Offset 校正是一条线上的事。
参数设定有个顺序上的讲究:先跑 OS,再跑 AC/DC,最后跑 IR。理由是 OS 能把接线和治具接触问题先筛掉,如果 OS 就 FAIL,后面所有高压测试的读数都没有参考价值。多步程序里把 OS 放第一步,等于给整轮测试加了一道前置校验。
3.3 记忆体管理与程序号固化
手册 4.5 节把记忆体操作拆成四步:进入 Memory 处理画面、选取一组、删除、读取、储存。功能本身不复杂,难的是把它变成可执行的现场规则。
我在工位上推的做法是“一号一表”:每个产品型号固定一个程序号,程序号写进作业指导书,同时做成一张对照表贴在机台旁边。这张表至少包含四列:程序号、产品型号、治具编号、通道映射版本。治具换过探针、改过接线,通道映射版本就要升一版,否则程序号对得上、物理接线对不上,测出来的数据全是错的。
这里必须澄清一个高频混淆:手册 4.14 的“扫描测试”指的是高压通道扫描,第 7 章的“条码扫描测试(选配)”指的是扫码枪读条码调程序,两回事。有人看到目录里有“扫描”,以为买了条码枪就能自动扫通道,翻遍第 7 章也找不到对应内容。做自动调程序之前先确认条码枪是选配项、接口规格在第 7.2 节,别把两件事混成一件。
记忆体还有个实操细节:储存动作要养成“改完立刻存”的习惯。面板上改参数是即时生效的,但不存记忆体,断电或者切程序就回到旧值。我见过最冤的一次返工是夜班调好了参数没存,早班接班切了个程序,参数回到上一版,一整个班的产品全部按旧判据过的。
4. 扫描与补偿:8 通道治具的一致性靠什么守住
4.1 通道映射:先有表,再有线
8 通道扫描的价值在于“一次接线、程序轮询”,前提是通道号和物理点位必须一一对上,而且这个对应关系要有文档。手册 4.14 讲扫描测试,但通道接到哪个点位,是治具设计者的事,手册管不了。
我一般会要求做一张通道映射表,格式大致如下,随治具图纸一起归档:
| 通道号 | 治具探针位 | 被测点位 | 线长 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| CH1 | P1 | 初级-引脚1 | 1.0m | 白色单头线 |
| CH2 | P2 | 初级-引脚2 | 1.0m | 白色单头线 |
| … | … | … | … | … |
| CH8 | P8 | 次级-引脚2 | 1.0m | 未使用需标注 |
| COM | P0 | 公共回流 | 1.2m | 黑色 LOW 线 |
线长这一列不是凑数的,第 4.2 节会说明为什么。未使用的通道也要在表里标出来,程序里对应步骤要禁用,否则空通道扫过去读到的就是开路,白占节拍还容易误判。
扫描顺序也影响节拍和判定稳定性。连续扫相邻通道,高压切换的间隔短,前一个通道的残余电荷可能影响后一个通道的读数;中间隔一个通道或者加一点 PA 暂停,读数会稳一些。这个不是手册里的规定,是我在多点治具上试出来的经验,具体留多少间隔要看产品容量和线材长度,没有通用值,只能实测。
4.2 Offset 校正:换线之后第一件事
手册 4.8.1 是“测试线的 Offset 值校正确认”,放在“如何进行测试”的第一节,位置很靠前,说明它是每次测试前的动作,不是一次性设置。
原理不复杂:测试线和治具本身就有分布电容和表面漏电流,AC 模式下这部分容性电流会直接叠加到漏电流读数上;DC 和 IR 模式下则表现为并联的泄漏路径。线越长、通道越多、治具越大,本底越高。如果本底已经接近判定下限,产品合格与否就变成了玄学——同一件产品今天过、明天不过,找不出原因。
我的做法是把 Offset 校正当成一个可量化的验收动作:不接待测物,空载跑一轮,把每个通道的本底读数记下来,要求本底低于对应判定下限的一个明确比例(工程上常见取 10%~20%,具体看产品判据的松紧)。超了就查三件事:线材是否受潮或压伤、治具探针周围是否有助焊剂残留或灰尘、公共回流路径是否过长过细。
换线、换治具、动过走线、清洁过机台,这四种情况之后必须重校。手册把这一节放在测试流程最前面,逻辑就在这里:校正值是基于当前物理连接的,物理连接一变,旧值就失效了。
4.3 Auto Range 与节拍:自动换档不是免费的
手册 4.8.4 讲自动换档功能(Auto Range)。它的好处是产品漏电流跨度大时不用手动调量程,机器自己切;代价是换档要时间,而且换档瞬间的读数不能用来判定。
节拍紧的产线,我倾向固定量程:把量程锁在覆盖合格品读数区间的那一档,判定下限设在该档噪声底之上,这样单步时间稳定、可预测。研发验证或者来料波动大的场合,开 Auto Range 更省心,但要接受单件时间有抖动。
这里有个隐形的坑:判定下限贴着量程噪声底设。表现是空载或者接一个已知良品也偶尔 FAIL,复测又好了。原因不是产品问题,是下限已经进到噪声区里了。判断方法很直接——空载跑 20 次,看读数的波动范围,下限如果落在波动范围之内,就必须往上抬或者换更小的一档量程。
4.4 时序与遥控:PLC 要等的是 TEST END,不是“看起来结束了”
手册 4.11 遥控控制、4.12 输出讯号、4.13 时序图,这三节是做自动化联机的人必读的。时序图这一节在 2.3 版新增,2.4 版又专门改了 T2 时间的说明,一份手册为一个时间参数改两次,说明现场在这上面栽过跟头。
遥控控制的本质是把高压输出的开关交给外部信号。手册的安全条款里写得很清楚:不允许出现意外的高压输出;主机有高压输出时,不允许操作员或其他人接触待测物、测试线、探棒输出端;控制线要尽量远离高压端和测试线。这三条在自动化治具上要落成硬约束——防护门未闭合不给启动信号,测试中开门立即切断。
PLC 侧最容易犯的错是按“固定延时”判断测试结束,而不是等 TEST END 信号。不同模式、不同 DWLL、自动换档与否,实际测试时长都不一样,用固定延时,要么等太久浪费节拍,要么提前动作打断测试甚至夹带电感/电容负载。按手册时序图的信号定义来握手,是唯一稳的做法。T2 这个参数为什么被反复修订,就是因为它是“测试结束到可以安全动作”之间的那段余量,短了会出事,长了掉产能。
5. 避坑与排查:FAIL 误报、通道串扰、通信掉线的六条记录
5.1 判定与读数类
记录一:空载也 FAIL,读数不为零。现象是治具上没有放产品,启动测试照样报 FAIL,读数在一个不大不小的值上晃。原因基本锁定在本底偏移:Offset 校正没做,或者做过之后线材被移动、治具被清洁过,校正值失效了。解决是按 4.8.1 重做 Offset 校正,把空载读数压到判定下限的 10%~20% 以内;如果压不下去,查线材是否受潮、接头是否有污渍,用无水乙醇清洁后干燥再测。这条记录我在三套不同治具上都遇到过,处理方式完全一样。
记录二:同一批产品,不同通道结果差很多。现象是 8 个通道里总有那么两三个通道的读数明显偏高或偏低,产品换一批还是这几个通道。原因通常不是机器,是物理路径不一致:通道线长不统一、公共回流路径阻抗大、某个通道的探针接触压力不足。解决顺序是先用 OS 模式把 8 个通道全扫一遍,确认接触;再看通道映射表里的线长列,把长线换成等长线;最后检查公共回流的截面积和走线长度。等长、等阻、等接触压力,这三条做到,通道间的一致性通常能收到可接受范围。
记录三:AC 测试刚结束就去拿产品,手被电。现象很直接,测试显示结束,操作员上手取件,被残余电荷打了一下。原因是容性被测物在高压撤除后仍有残余电荷,DC 模式尤其明显。手册“危险的操作方式”里专门写了这一条:测试器结束测试或关掉输出时,不要马上触摸测试品。解决是等放电完成再动作,治具上加防护门与延时联锁,作业指导书里把“等 TEST END 后再取件”写成硬性步骤。这条不是玄学,是每一次都可能发生的事。
记录四:换了量程,原本 OK 的产品开始 FAIL。现象是同一批产品,在某个量程下全过,切到另一个量程就出现零星 FAIL,复测又过。原因是判定下限设在了当前量程的噪声底附近。解决是空载跑 20 次看波动范围,把下限抬到波动范围之上;或者按 4.8.4 固定量程,把量程锁在覆盖合格品读数区间的那一档。判定限和量程是一对参数,只调其中一个,问题会反复出现。
5.2 接口与联机类
记录五:RS232 通信偶发丢字符,严重时整机当机。现象是产线跑一段时间后上位机收到的数据缺字段,或者设备直接卡住,重启恢复。原因在手册的警告里写得很明白:高压线与 RS232、Handler、GPIB 等控制线或其它低压侧配线绑在一起,可能造成产品或电脑当机甚至损坏。高压切换的瞬间耦合到通信线上,误码是必然的。解决是物理分开走线,高压线单独走线槽,交叉处尽量垂直,通信线用屏蔽线并把屏蔽层单端接地,线长能短则短。分开走线之后如果还有偶发误码,再考虑加磁环,但先把布线改了,多数情况就够了。
记录六:GPIB 联机读不到数据,扫码枪调不出程序。这两个现象放一起是因为排查路径相似,都是“接口配置没对上”。GPIB 侧先看 5.3.1 的 Address 设定有没有和上位机冲突,再看 5.3.2 的 Remote/Local 状态,设备不在 Remote 状态时是不响应远端口令的;还是不通就翻 5.8 的错误讯息表,按返回的错误码定位,比盲猜快得多。条码枪侧先确认它是选配项、接口规格按第 7.2 节核对过,然后手输程序号验证记忆体本身没问题,最后才去对条码内容格式和扫描枪的输出设置。顺序反了,会在“到底是码不对还是程序号不对”上耗掉半天。
6. 把结果落成数据:串口取数与归档的最小闭环
面板上看结果只适合单件验证,批量生产要的是可追溯:哪个程序号、哪个通道、什么时候、读数多少、判定结果是什么。手册第 6 章给了 RS232 的接口规格、命令格式和连接方式,第 5 章给了远端口令摘要和 Basic 范例,把这些拼起来就是一个最小闭环。
我用得最多的是“取一次结果、落一行 CSV”的骨架,串口参数按手册第 6 章接口规格核对,常见出厂配置是 9600-8-N-1,具体以实测为准:
import serial, csv, time # 串口参数按手册第6章接口规格填写,先确认端口号 ser = serial.Serial(port="COM3", baudrate=9600, bytesize=8, parity="N", stopbits=1, timeout=2) def query(cmd: str) -> str: """发送一条远端口令并读回一行;命令字符串按手册5.7节远端口令摘要填""" ser.write((cmd + "\r\n").encode("ascii")) return ser.readline().decode("ascii", errors="ignore").strip() with open("hipot_log.csv", "a", newline="") as f: w = csv.writer(f) w.writerow(["ts", "program", "channel", "mode", "reading", "judge"]) for ch in range(1, 9): # 8通道逐个取数 val = query(f"...") # 取当前通道读数 judge = query(f"...") # 取判定结果 w.writerow([time.strftime("%F %T"), "P01", ch, "AC", val, judge])代码本身没什么技巧,值钱的是三件事。第一,命令字符串不要凭记忆写,逐条对着 5.7 节抄,抄完在单件上验一遍再上产线;第二,timeout必须设,不设的话通信一断,脚本就挂在那里等,整条线跟着停;第三,CSV 里一定要带程序号和通道号,只有读数的日志,出问题之后根本没法定位是哪一路、哪套参数。
从那以后我每次上新治具,都强制走一遍“空载校 Offset → OS 扫全通道 → 单件全流程 → 串口落一次日志”这四步,任何一步结果对不上就不放行。看着多花二十分钟,比在产线上追一个说不清来源的 FAIL 便宜太多。希望帮到你。
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