CN101122624B - 检测治具及其检测电容的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可以检测出并联电容群中漏电流电容的检测治具，其包括有参考电压产生器、阻抗转换器、比较器及显示单元，其中参考电压产生器可用来输出第一电压，且阻抗转换器可用来将并联电容群的阻抗转换成第二电压。比较器分别耦接至参考电压产生器与阻抗转换器的输出，用来比较第一电压与第二电压的大小。另外，显示单元耦接于比较器的输出，其中通过加热并联电容群中的电容而改变第二电压，而比较器对应于第二电压的改变输出电压差，使得显示单元显示对应的电容是否有漏电流。

Description

检测治具及其检测电容的方法

【技术领域】

本发明涉及一种检测治具及检测方法，特别是有关于一种用来检测电容的检测治具及检测方法。

【背景技术】

漏电流(leaking current)常出现在电容与晶体管中，一般而言，在电路中存在有漏电流将使得电路的操作受到干扰，而无法达到原本预期的工作情况。

在承载板上，电容故障或损坏时，将使得电容出现漏电流的现象，影响电路的正常工作。在测试承载板(load board)时，若发现电容有漏电流现象的话，负责的维修人员经常凭借经验或是以猜测的方式，在多个电容所组成的电容群中找出可能故障的电容，再搭配电表量测以决定电容故障与否。由于电容必须先自承载板上拔除才能使用电表量测，因此很容易在拔除电容的过程中造成原本良好的电容被损坏。

针对上述维修方法的缺点，本发明改用新的检测治具及检测方法，以缩短整个维修分析的时间及减少因移除电容的误动作而造成不必要的损坏，使其能避免损坏原本良好的电容，同时正确检测出漏电流电容。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种检测漏电流电容的检测治具，其不需从承载板上拔除电容，而且还能同时有效地检测出漏电流电容。

本发明的另一目的在于提供一种检测电容的方法，其可以通过使用检测治具，而有效地测出漏电流电容，以减轻电路测试人员或维修人员的负担。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明用来检测出并联电容群中的漏电流电容的检测治具包括有一参考电压产生器、一阻抗转换器、一比较器及一显示单元，其中参考电压产生器是用来输出一第一电压；阻抗转换器是用来将并联电容群的阻抗转换成一第二电压；比较器是分别耦接于参考电压产生器与阻抗转换器的输出，用来比较第一电压与第二电压；以及显示单元是耦接于比较器的输出，可通过加热并联电容群中的其中一电容以改变第二电压，而比较器对应于第二电压的改变会输出一电压差，并利用显示单元来显示电容是否有漏电流。

上述参考电压产生器具有一第一分压电路，而阻抗转换器具有一第二分压电路，且第一分压电路与第二分压电路构成一电桥。

上述第一分压电路具有一可变电阻，用来调整第一电压。

上述显示单元具有一运算放大器，其耦接于比较器的输出，该运算放大器能够响应于电压差而产生一负电压输出。

上述显示单元还具有一发光二极管，发光二极管的阳极接地，而阴极耦接至负电压输出。

上述检测治具还包括一耦接于运算放大器的输入端的校正电压产生器，用来产生校正电压。此外，校正电压产生器具有用来调整校正电压的可变电阻。另外，本发明的检测治具还包括有用来接通可变电阻至运算放大器的输入端的开关。

本发明还提供了检测电容的方法，其检测步骤包括有：首先，产生一第一电压；然后，将并联电容群的阻抗转换成一第二电压，并输出第二电压至一比较器；接着，比较器会接收第一电压与第二电压，并输出至一显示单元；最后，加热并联电容群中的其中一个电容以改变第二电压，而比较器对应于第二电压的改变输出电压差，以使显示单元对应显示电容是否有漏电流。

在上述方法中，第一电压与第二电压是以电桥分压而成，且电桥是以可变电阻来调整第一电压。此外，显示单元是以运算放大器接收电压差，并对应产生负电压输出且发光二极管耦接负电压输出，以显示检测结果。

在上述的检测电容的方法中，运算放大器可以使用可变电阻来校正输入端的电压，而可变电阻是以开关接通至运算放大器的输入端。

相较于现有技术，本发明通过利用比较器、发光二极管与运算放大器的电路特性，并配合参考电压产生器与校正电压产生器，从而使得本发明检测治具能够有效地检测出电容是否出现了故障。

【附图说明】

图1是本发明检测治具的一实施例的电路架构图。

图2是本发明检测电容的方法的实施流程图。

【具体实施方式】

由于电容是由多个介电层组成，在高温环境下，具有漏电流现象的电容，其内部介电层间的电子流动速度快于正常电容的流动速度，此将使得电容的阻抗值有明显变低的情形。本发明即利用具有漏电流现象的电容的此项特性，并经由观察发光二极管的亮起与否，来找出存在有漏电流现象的电容。

图1是依据本发明的一实施例而绘制的检测治具的电路架构图。请参照图1所示，在此实施例中，本发明用来检测出并联电容群中漏电流电容的检测治具100包括有参考电压产生器110、阻抗转换器120、比较器130及显示单元140，其中参考电压产生器110、阻抗转换器120、比较器130及显示单元140都耦接至电压源Vcc。此外，参考电压产生器110可用来输出电压V1，且阻抗转换器120可用来将并联电容群的阻抗转换成电压V2。比较器130的正输入端耦接参考电压产生器110输出的电压V1，且其负输入端耦接阻抗转换器120输出的电压V2，用来比较电压V1与电压V2的大小。另外，显示单元140耦接于比较器130的输出，其中通过由加热待测物125中的并联电容群的电容而改变电压V2，而比较器130对应于电压V2的改变而输出电压差，以使显示单元140显示此加热的电容是否有漏电流。另外，比较器130的正输入端耦接电阻R6，且比较器130的负输入端耦接电阻R5，其中电阻R5、R6是用于限制电流，以保护比较器130的正负输入端。

在本发明的实施例中，参考电压产生器110具有由电阻R1、R3与可变电阻VR1所构成的分压电路，并且阻抗转换器120具有由电阻R2、R4与待测物125所构成的分压电路，这两个分压电路构成电桥。另外，显示单元140具有运算放大器141，其耦接于比较器130的输出，且运算放大器141可响应电压差而产生负电压的输出电压Vo。同时，显示单元140具有一发光二极管143，发光二极管143的阳极接地，而阴极耦接至负电压的输出电压Vo。

在本发明的实施例中，检测治具100包括一耦接于运算放大器141的正输入端的校正电压产生器150，校正电压产生器150可用来产生校正电压V3，其包括电阻R7、可变电阻VR2与开关151。开关151可用来将端点a或端点b耦接至运算放大器141的正输入端，以耦接可变电阻VR2至运算放大器141的正输入端。此外，可变电阻VR2可用来调整校正电压V3的电压值大小，同时，电阻R7的一端耦接电压源Vcc。

图2是依据本发明的实施例而绘制的检测电容的方法流程图。请同时参考图1及图2，本发明提供的检测电容的方法是：首先，在步骤S210中，要将测试承载板上有漏电流现象的电容群接到待测物125两端，且将可变电阻VR1的电阻值调至最大以产生电压V1，并且使待测物125中的并联电容群的阻抗转换成电压V2。同时，将电压V2输出至比较器130，比较器130接收电压V1与电压V2，并输出电压V4至显示单元140。在步骤220中，将开关151调至端点a处，接着在步骤S230中，调整可变电阻VR1的电阻值。其后在步骤S240中，判断是否亮起，若发光二极管143亮起，则回到步骤S230，再次调整可变电阻VR1的电阻值。若在步骤S240中，发光二极管143不亮，则进行步骤S250。在步骤S250中，加热待测物125中的并联电容群中的任意一个电容以改变电压V2，接着，在步骤260中，将开关151调至b处，同时比较器130对应于电压V2的改变输出电压差。接下来步骤S270中，判断发光二极管143是否亮起，以使显示单元140对应显示电容是否有漏电流，若发光二极管143亮起，则进行步骤S280，决定此加热电容为有问题的电容，并进行更换。如果在步骤S270中，判断结果为发光二极管143未亮起，则进行步骤S290，即再加热另一颗电容，并重复步骤S270。

请同时参考图1与图2，当运算放大器141的输出为负电压输出时，发光二极管143将亮起。由于运算放大器141与电阻R8、R9、R10、R11构成差动放大器，因此若V3＞V4，则输出为负电压输出，发光二极管143将亮起。可以推知，若V4＞V3，则输出为正电压输出，发光二极管143将不亮。

在检测开始时，由于不确定待测物125的并联电容群的阻抗大小，因此要先将可变电阻VR1调至最大电阻值。在步骤S230中，开关151接至端点a的情况下，因此时可变电阻VR1的电阻值调得太大，致使电压V2高于电压V1，比较器130将输出校正电压V3＝+Vcc，此时V3＞V4，而使得运算放大器141的输出为负电压，同时发光二极管143亮起。因此需要调校可变电阻VR1的电阻值，使得可变电阻VR1的电阻值小些，让电压V1＞V2，使得比较器130将输出校正电压V3＝-Vcc，此时V3＜V4，而使运算放大器141的输出为正电压，同时发光二极管143不亮，而完成校正。

在本发明的实施例中，电压V1与电压V2是以电桥分压而成，且电桥是以可变电阻VR1来调整电压V1。此外，显示单元140是以运算放大器141接收电压差，并对应产生负电压输出且发光二极管143耦接负电压输出，以显示检测结果。

在本发明的实施例中，检测电容的方法中的运算放大器141可以使用可变电阻VR2来校正输入端的电压。其中可变电阻VR2是以开关151接通至运算放大器141的输入端。

综上所述，在本发明的检测治具及其检测电容的方法，因利用有漏电流的电容在加热时阻抗变小的特性，并配合比较器、运算放大器与发光二极管的电路特性，使得本发明的检测治具与检测方法能有效且简易地测出电容是否存在有漏电流的问题。

Claims (8)

1.一种检测治具，用来检测出并联电容群中的漏电流电容，其特征在于：该检测治具包括有一参考电压产生器、一阻抗转换器、一比较器及一显示单元，其中参考电压产生器具有一第一分压电路，第一分压电路具有一可变电阻VR1，用来调整参考电压产生器输出的一第一电压；阻抗转换器是用来将并联电容群的阻抗转换成一第二电压，其中阻抗转换器具有一第二分压电路，且第一分压电路与第二分压电路构成一电桥，第一电压与第二电压是以电桥分压而成；比较器是分别耦接于参考电压产生器与阻抗转换器的输出，用来比较第一电压与第二电压；以及显示单元是耦接于比较器的输出，通过加热并联电容群中的其中一电容以改变第二电压，而比较器对应于第二电压的改变会输出一电压差，并利用显示单元来显示电容是否有漏电流。

2.如权利要求1所述的检测治具，其特征在于：显示单元具有一运算放大器，其耦接于比较器的输出，该运算放大器能够响应于电压差而产生一负电压输出。

3.如权利要求2所述的检测治具，其特征在于：显示单元还具有一发光二极管，发光二极管的阳极接地，而阴极耦接至负电压输出。

4.如权利要求2所述的检测治具，其特征在于：该检测治具还包括一校正电压产生器，其耦接于运算放大器的输入端，用来产生一校正电压，校正电压产生器具有一可变电阻VR2，用来调整校正电压，该检测治具还包括一开关，用来接通可变电阻VR2至运算放大器的输入端。

5.一种检测电容的方法，其步骤包括有：(a)以一电桥分压产生一第一电压，该电桥是以一可变电阻VR1来调整第一电压；(b)将并联电容群的阻抗转换成一第二电压，并输出第二电压至一比较器，其中该第二电压是以该电桥分压而成；(c)比较器接收第一电压与第二电压，并输出至一显示单元；以及，(d)加热并联电容群中的其中一个电容以改变第二电压，而比较器对应于第二电压的改变输出一电压差，以使显示单元对应显示该被加热的电容是否有漏电流。

6.如权利要求5所述的检测电容的方法，其特征在于：显示单元是以一运算放大器接收电压差，并对应产生一负电压输出。

7.如权利要求6所述的检测电容的方法，其特征在于：显示单元是以一发光二极管耦接负电压输出，以显示检测结果。

8.如权利要求6所述的检测电容的方法，其特征在于：运算放大器是以一可变电阻VR2来校正输入端的电压，可变电阻VR2是以一开关接通至运算放大器的输入端。