Một ECU ô tô có hàng chục chân I/O: ngõ vào đọc công tắc và cảm biến, ngõ ra điều khiển van, rơ-le, cuộn dây. Trước khi chạy kiểm tra chức năng, trạm ATE thường phải biết từng chân có rò dòng bất thường không, ngưỡng logic có đúng không, mạch kẹp bảo vệ có hoạt động không. Keysight M9186A là module nguồn dòng áp PXI được Keysight thiết kế cho đúng nhóm phép đo này: một kênh cách ly, 16-bit, hai bộ khuếch đại (±16 V / 200 mA và –10 tới +100 V / 20 mA) dùng chung một ngõ ra, kèm khoá liên động an toàn cho dải điện áp cao. Bài viết giải thích cách đọc thông số của M9186A, cách dùng nó để kiểm tra chân I/O và vị trí của nó trong một hệ thống PXI.
Keysight M9186A là gì?
Theo data sheet 5990-6655EN, Keysight M9186A là module nguồn dòng/áp PXI chiếm 2 khe, chuẩn 3U, cho phép cấp một điện áp hoặc một dòng điện để đo đại lượng kết quả. Bên trong có hai bộ khuếch đại riêng, gọi là “low” và “high”, nhưng chúng dùng chung một ngõ ra:
- Bộ khuếch đại thấp: ±16 V với dòng tới ±200 mA, hoạt động 4 góc phần tư (cấp và hút dòng ở cả hai cực tính).
- Bộ khuếch đại cao: từ –10 V tới +100 V với dòng tới 20 mA.
Hai dải không cộng dồn. Nhãn “100V, 200mA” in trên mặt máy là giá trị lớn nhất của từng dải, không có nghĩa module cấp được 100 V ở 200 mA. Module có độ phân giải 16-bit, một kênh cách ly, lắp được vào khe cPCI, PXI-1 hoặc PXI Hybrid, và đi kèm driver IVI-COM, IVI-C, LabVIEW G. Keysight định vị M9186A cho thiết bị kiểm tra tự động (ATE) trong điện tử ô tô; trên trang sản phẩm của Keysight, M9186A vẫn đang được chào bán.
Bộ khuếch đại thấp và cao của M9186A dùng cho phép đo nào?
Data sheet ghi rõ ứng dụng của từng bộ khuếch đại. Bộ khuếch đại thấp dùng cho các phép đo tham số chân I/O: dòng rò, dòng phân cực, trở kháng, ngưỡng và áp kẹp. Bộ khuếch đại cao dùng để xác nhận có diode kẹp ở ngõ ra của các module điều khiển tải cảm — cuộn dây, van điện từ, rơ-le — nơi thiếu diode kẹp có thể làm gai điện áp khi ngắt tải phá hỏng khoá bán dẫn. Cả hai bộ khuếch đại đều cảm biến được dòng đang chảy trong khi giữ điện áp không đổi.
Chân SENSE trên đầu nối Mini-Fit Jr 6 chân là đầu hồi tiếp: khi đi dây OUTPUT và SENSE riêng tới chân DUT, vòng hồi tiếp giúp cấp áp chính xác tới chân I/O của DUT và cho phép bộ khuếch đại cảm biến dòng trong khi giữ áp không đổi (theo data sheet).
Sai số cấp áp và cấp dòng của M9186A là bao nhiêu?
Tất cả con số dưới đây là thông số bảo đảm trong 1 năm, ở 23 °C ± 5 °C, viết dưới dạng ±(% giá trị ra + offset):
- Cấp áp dải ±16 V (tới 200 mA): 0,02 % + 3 mV. Ví dụ cấp 5 V → sai số ±4 mV.
- Cấp áp dải –10…+100 V (tới 20 mA): 0,02 % + 40 mV. Ví dụ cấp 80 V → ±56 mV.
- Cấp dòng trên dải ±16 V: ±200 mA là 0,3 % + 500 µA; ±20 mA là 0,1 % + 50 µA; ±2 mA là 0,3 % + 5 µA; ±200 µA là 0,1 % + 0,5 µA. Trên dải cao: ±20 mA là 0,3 % + 500 µA.
Có một điểm dễ đọc nhầm: khi cấp áp và đọc dòng qua chân SENSE, offset của bộ khuếch đại thấp là 80 µA ở mọi dải (dải 200 mA là 1,5 % + 80 µA; dải 20 mA và 2 mA là 0,5 % + 80 µA; dải 200 µA là 0,3 % + 80 µA), còn dải cao là 0,75 % + 300 µA. Như vậy, cảm biến dòng nội đủ để phát hiện chân bị chập hoặc rò lớn, nhưng với dòng rò cỡ micro-ampe nên đọc dòng bằng một DMM PXI riêng. Data sheet cũng mô tả đúng cách phối hợp này: M9186A cấp áp hoặc dòng, đại lượng kết quả được đo “thông qua một module khác”.
Kiểm tra chân I/O của ECU bằng nguồn dòng áp PXI như thế nào?
Dưới đây là trình tự gợi ý của Techmaster cho một trạm kiểm tra chức năng dùng Keysight M9186A, dựa trên mô tả ứng dụng trong data sheet:
- Đi dây OUTPUT và SENSE riêng tới DUT. OUTPUT và SENSE đi riêng tới điểm đo trên đồ gá để điện áp tại chân đúng như lập trình.
- Đo dòng rò, dòng phân cực. Dùng bộ khuếch đại thấp cấp một điện áp cố định lên chân I/O và đọc dòng. Dòng cỡ mA đọc trực tiếp; dòng cỡ µA đọc bằng DMM PXI.
- Kiểm tra ngưỡng và áp kẹp. Quét điện áp vào để tìm mức chuyển trạng thái của ngõ vào; hoặc dùng chế độ cấp dòng ở dải nhỏ (±2 mA, ±200 µA) và đo điện áp tại chân bằng DMM PXI để thấy mức kẹp của mạch bảo vệ. Trang sản phẩm Keysight nêu chế độ cấp dòng có giới hạn điện áp lập trình được.
- Xác nhận diode kẹp ở ngõ ra tải cảm. Chuyển sang bộ khuếch đại cao (–10 tới +100 V, tới 20 mA).
- Nối khoá liên động. Chân INTRLCK nối với công tắc hành trình trên nắp đồ gá: khi mạch liên động hở, bộ khuếch đại cao tự tắt và mọi relay mở, bảo vệ DUT khỏi điện áp cao; đèn INTERLOCK trên mặt máy báo trạng thái.
Cách làm này bổ sung cho các module PXI khác trong cùng khung máy: bộ chuyển đổi D/A Keysight M9185A và M9188A mô phỏng tín hiệu cảm biến cho ECU, còn bộ số hoá PXIe cách ly Keysight M9217A ghi dạng sóng điện áp cao ở ngõ ra công suất.
Vì sao kiểm tra chân I/O quan trọng với nhà máy điện tử ô tô tại Việt Nam?
Thị trường ô tô Việt Nam đang lớn nhanh. Theo báo cáo VAMA được VietNamNet dẫn lại, các thành viên VAMA bán 375.736 xe trong năm 2025, tăng 10,5 % so với 2024, trong đó xe sản xuất, lắp ráp trong nước đạt 179.243 chiếc. Theo VnExpress, sau 11 tháng 2025 xe điện hoá (thuần điện và hybrid) chiếm khoảng 30 % thị trường. Xe điện hoá dùng thêm nhiều ECU và tải cảm, nên bo mạch từ các nhà cung cấp linh kiện trong nước thường cần kiểm tra tham số chân trước khi kiểm tra chức năng.
Ở quy mô sản xuất, việc gom các phép đo này vào một khung PXI giúp trạm ATE gọn hơn so với một dàn nguồn để bàn. Một module 2 khe như M9186A, cùng các module chuyển mạch, DMM và D/A, lắp vào khe hybrid của khung máy PXIe Keysight và được điều khiển bằng cùng một phần mềm test. Xem thêm tổng quan hệ thống đo kiểm PXI Keysight gồm những gì và chuẩn PXI tại PXI Systems Alliance.
Nên chọn M9186A hay SMU PXIe cho bài toán của bạn?
M9186A là nguồn V/I tối ưu cho kiểm tra tham số chân trong ATE điện tử ô tô: dải 100 V cho tải cảm, dòng 200 mA ở dải thấp, khoá liên động cho đồ gá. Khác với một nguồn dòng áp PXI cho ATE, nếu bài toán là đặc tính hoá linh kiện bán dẫn với phép quét I-V và đo dòng rất nhỏ, một SMU như SMU PXIe Keysight M9601A phù hợp hơn. Một số lưu ý khi đặt hàng và vận hành, theo data sheet:
- Cần ít nhất một khung PXI và một bộ điều khiển PXI; Keysight IO Libraries Suite phải từ phiên bản 16.0.
- Nhiệt độ hoạt động 0 tới 55 °C; bảng thông số chung ghi thời gian khởi động 30 phút, nhưng sai số bảo đảm được định nghĩa sau 45 phút khởi động.
- Module được hiệu chuẩn tại nhà máy, kèm giấy chứng nhận; Keysight khuyến nghị hiệu chuẩn lại mỗi năm.
- Kích thước 40,30 × 129,11 × 212,73 mm, nặng 0,56 kg; đầu nối mặt trước Mini-Fit Jr 6 chân nhận dây tới 16 AWG.
Techmaster là nhà phân phối Keysight tại Việt Nam, có thể tư vấn cấu hình khung, module và đồ gá cho trạm kiểm tra của bạn. Xem trang sản phẩm module nguồn dòng/áp PXI Keysight M9186A, các giải pháp khác trên trang Keysight của Techmaster, hoặc liên hệ Techmaster để nhận báo giá.
Câu hỏi thường gặp
Keysight M9186A có cấp được 100 V ở 200 mA không?
Không. M9186A có hai bộ khuếch đại dùng chung ngõ ra: dải thấp ±16 V với dòng tới ±200 mA, và dải cao từ –10 V tới +100 V với dòng tới 20 mA. Nhãn “100V, 200mA” trên mặt máy là giá trị lớn nhất của từng dải.
Sai số cấp áp của Keysight M9186A là bao nhiêu?
Theo data sheet, sai số cấp áp trong 1 năm ở 23 °C ± 5 °C là 0,02 % + 3 mV trên dải ±16 V và 0,02 % + 40 mV trên dải –10 tới +100 V. Ví dụ cấp 5 V trên dải ±16 V cho sai số ±4 mV.
M9186A có đo được dòng rò cỡ micro-ampe không?
Module cấp dòng ở dải ±200 µA với sai số 0,1 % + 0,5 µA, nhưng khi cấp áp và đọc dòng qua chân SENSE thì offset dải thấp là 80 µA ở mọi dải. Vì vậy với dòng rò cỡ micro-ampe nên đọc dòng bằng một DMM PXI riêng trong cùng khung máy.
Khoá liên động (interlock) trên M9186A hoạt động thế nào?
Khi mạch liên động nối với chân INTRLCK bị hở, ví dụ công tắc hành trình trên nắp đồ gá mở ra, module tự tắt bộ khuếch đại cao và mở mọi relay để bảo vệ DUT khỏi điện áp cao. Trạng thái được báo bằng đèn INTERLOCK trên mặt máy.
