동일한 외부 설계 범위 내에서 더 높은 용량의 장치에 대한 요구와 더 복잡한 기능에 대한 요구로 인해 전기 케이블이나 신호선 하네스 설계는 점점 더 콤팩트한 솔루션을 필요로 합니다. 이는 단일 커넥터 내에서 신호선과 전력선을 결합하고 기판 커넥터의 피치를 줄이는  형태로 변화되고 있습니다. 결과적으로 더욱 가는 케이블과 마이크로 피치의 커넥터가 사용되며 기판 간 및 기판 간 인터페이스에서 더 많이 사용되고 있습니다. 커넥터 피치가 좁을수록 단락 가능성은 높아집니다.

게이지 와이어가 작을수록 삽입하기가 더 어렵습니다. 미세한 피치의 커넥터와 솔더링 상태, 미세한 접합 위치의 부정합으로 인해 연속성 및 절연 특성이 떨어진 가능성이 더욱 커졌습니다. 

일부 고성능 고밀도 기판 간 커넥터는 정렬 오류를 기계적으로 흡수하여 응력 및 납땜 균열을 줄이는 '플로팅' 설계를 통합합니다. 이 플로팅 접점 시스템은 두 개의 측면 축에서 최대 ±0.6mm까지 이동할 수 있습니다. 장치의 작동 및 수명 동안 이 부동 접점이 움직일 가능성이 있습니다. 사용 가능한 모든 동작 범위에서 연속성을 어떻게 확인할 수 있습니까?

다중선 케이블 테스터를 사용한 연속성 및 HiPot 테스트는 워크플로우의 필수적인 부분입니다. 설치 전후의 철저한 테스트를 통해 화재와 같은 치명적인 사건을 포함한 장치 고장의 가능성을 줄입니다. 화재를 방지하기 위해 "글로우 와이어" 사양에 의존하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 이 기사에서는 '철저한' 연속성과 HiPot 테스트가 수반하는 것에 대한 기본적인 이해를 소개합니다.

1 – 전통적인 테스트

기존의 기본 연속성 테스트는 한 순간에 오픈과 쇼트를 확인합니다. 기존 접근 방식의 한계는 결과가 해당 순간에 물리적 위치나 방향으로 고정된 상태의 대상물에 대해서만 적용된다는 것입니다. 커넥터 케이블을 생각해 봅시다. 이러한 테스트가 수행되어 'PASS'가 생성된 경우 케이블을 다른 곳이나 장치에 옮겨 시험할 경우 동일하게 결과가 나온다고 장담할 수는 없습니다. 전체 동작 범위를 통해. 끊어진 전선, 냉간 납땜 조인트 및 불량 크림프와 같은 결함은 간헐적인 고장을 일으킬 수 있습니다. 연속성 테스트는 단일 시험이 아닌 다중의 시험을 통해 간헐적인 고장을 검출 할 수 있어야 합니다. 

기존 테스트에 의존하는 회사가 장비에 결함이 있는 케이블을 설치할 위험이 있다는 것입니다. 이로 인해 작게는 사용자를 실망 시키는 장비 고장이 발생할 수 있고 최악의 경우 사망에 이를 수 있는 화재가 발생할 수 있습니다. 의료 장비의 경우 생명 유지 장치 등과 같은 주요한 장비의 고장과 같은 중대한 오작동 또는 치명적인 사건이 발생할 수 있습니다. 

간헐적 결함에 대한 테스트는 매우 쉽습니다. 작업자 (또는 설계 검증 용  테이블과 같은 고정 장치)가 케이블을 구부리는 동안 테스트 펄스의 연속 스트림이 전체 테스트 포인트를 반복해 측정합니다. 

테스트 펄스가 간헐적인 이벤트(그 자체가 일시적일 수 있는 이벤트)와 일치하는 경우에만 오류가 감지되고 식별됩니다. 이 때문에 테스트 엔지니어는 랜덤 이벤트를 캡처하기 위해 주기 빈도를 조정합니다. 그림 4의 간헐성 테스트는 1개의 테스트 주기(4ms/주기로 설정) 중 434 번의 적합 판정과 간헐적으로 결함이 6회 검출된 것을 확인할 수 있습니다. 

간헐적 결함은 트리거하기 어려웠거나 너무 짧아서 이벤트가 테스트 펄스 '사이'에서 발생하는 경향이 있을 수 있습니다. 그러나 감지된 이벤트가 한 번만이라도 있었다면 케이블 장애 확인되어 조치한다면 더욱 신뢰성이 높은 고품질 제품만 생산할 수 있습니다. 이것은 다중 도체 테스트이며 CableEye®와 같은 PC 기반 케이블 테스터는 모든 기간 동안 64ms/cycle의 빠른 속도로 11개의 테스트 포인트 간헐성 테스트를 수행할 수 있습니다. 매우 빠르고 효율적이며 정적 연속성 테스트에 비해 추가 설정 시간이 없다는 점을 감안할 때 간헐적 오류에 대한 검사를 배제할 이유는 없습니다.

설계 검증 및 프로토타이핑 제품 개발

설계 검증 및 프로토타이핑 제품의 철저한 테스트는 설계 검증 및 프로토타이핑 단계에서 시작됩니다. 결과에 대한 초기 피드백을 통해 제조 가능성을 위한 설계를 개선하고 개발 단계에서 문제를 더 빨리 포착하여 비용을 절감할 수 있습니다.

일반적으로 의료 장비 및 기기와 같은 시스템을 위한 하네스 및 케이블은 다양한 작동 온도, 습도 및 진동에서 엄격한 운송 및 작동 수명을 시뮬레이션할 수 있는 환경 챔버 내에서 테스트 됩니다. 이 테스트는 제품의 안전성, 신뢰성 및 가속 노화 측면을 시험합니다. 

생산 라인에서 연속성 및 HV 테스트에 사용되는 것과 동일한 PC 기반 테스터는 이러한 테스트 시스템에 통합될 수 있을 만큼 충분히 유연하며 테스터와 환경 챔버 전기 포트 (챔버 내에서 테스트 중인 케이블이 연결됨) 간의 긴 테스트 인터페이스를 수용할 수 있습니다. 프로토타이핑 단계는 생산 라인의 테스트 자동화 프로세스를 개발하기에 가장 좋은 시기이기도 합니다.

테스트 자동화

효율적인 테스트를 위해 많은 제조 엔지니어는 연속성 및 HV 테스트를 자동화하는 것을 선호합니다. PC 기반 테스터를 사용하면 외부 릴레이 보드를 통합하여 테스트 중에 서로 다른 회로 사이를 자동으로 전환하거나 잠금 및 해제 레버 등을 작동시킬 수 있습니다.  .Net API 또는 LabView 인터페이스를 사용하여 다른 장비와 통합할 수 있습니다. 운영자 로그인을 위한 ID 배지 스캔; 자동 테스터 설정을 위한 작업 주문 스캔; 풋 페달 또는 리모콘과 다양한 청각 및 시각 Pass/Fail 외부 표시기(예: 타워 조명)를 연결합니다.

테스트 절차 자체는 간단한 스크립팅 언어로 작성됩니다. 통계적 공정 제어를 위해 테스트 데이터는 자동으로 기록하고 내부 또는 고객이 사용할 수 있도록 그래픽 테스트 보고서를 인쇄하는 호출을 포함합니다. 이 절차의 예인 매크로는 내장된 테스트 푸시 버튼이나 풋스위치와 같은 주변 장치 또는 릴레이 클로저에 의해 트리거될 수 있는 매크로입니다.

현대의 전자 장비는 더 작은 크기의 전기 설계를 요구하면서 더 큰 기능을 필요로 합니다. 그 결과 시스템의 연속성과 절연 무결성을 보다 주의 깊게 확인해야 하며, 더 작은 피치 커넥터를 사용함으로써 통합할 경우 조립체의 결함 가능성은 높아집니다.

개방, 단락, 배선 오류 및 간헐적 결함에 대한 테스트와 절연 무결성을 확인하기 위한 고전압 테스트에 대해 설명한 향상된 연속성 검사에 대해 논의했습니다. 동일한 HV 테스트는 동일한 커넥터 내에서, 그리고 컴팩트한 피치의 커넥터 내에서 신호 및 전력선의 공유와 관련된 문제를 강조할 수도 있습니다.

PC 기반 케이블 테스터는 설계 검증, 프로토타이핑 및 자동화를 포함하여 의료 장비 케이블 및 커넥터에 필요한 철저한 테스트에 매우 적합합니다.

CableEye 자동화 지원 케이블 및 와이어 하네스 테스트 시스템 ®

CableEye 테스터는 PC 기반의 다재다능하고 확장 가능하며 업그레이드 가능한 진단 및 합격 / 불합격 검사 케이블 및 하네스 테스트 시스템입니다. 표준 또는 맞춤형 와이어 케이블 및 하네스의 조립, 프로토타이핑, 생산 및 QC에 사용됩니다. 전체 제품군은 사용하기 쉬운 동일한 운영 소프트웨어로 구동되며, 해석하기 쉬운 시그니처 색상으로 구분된 그래픽을 통해 결함이 있을 때뿐만 아니라 어떤 유형의 결함이 어디에 있는지 즉시 식별합니다.

저전압 M3 시리즈

위의 모든 플러스 저항(접점, 절연, 내장) 및 다이오드(방향, 순방향 전압, 역방향 항복).

저전압 M4 시리즈

위의 모든 것에 정밀 저항(4선식) 및 커패시턴스(트위스트 와이어 관계, 케이블 길이, 차단 길이, 커패시터)에 적합합니다.

저전압 및 고전압 HVX 시리즈

M3 plus HiPot(유전체 내전압 및 절연 저항)에 대해 설명된 모든 것에 해당됩니다. 4-와이어 켈빈 측정 및 고급 측정 옵션(커패시턴스, 트위스트 와이어 관계, 케이블 길이, 차단 길이, 커패시터)을 사용할 수 있습니다.

출처 CAMI Research

의료용 케이블용 고전압 케이블하네스 테스트 솔루션 (HVX 640 채널) 공급 계약    (납품 사례)