CN106793490A - 基于温度波动检测电路异常的pcb电路板及其检测方法 - Google Patents

基于温度波动检测电路异常的pcb电路板及其检测方法 Download PDF

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Abstract

一种基于温度波动检测电路异常的PCB电路板及其检测方法，其中所述PCB电路板包括安装有若干电子元件的基板，所述基板上端横向间隔设置有第一绝缘板，所述基板两端各纵向设置有等同规格的第二绝缘板，所述第一绝缘板与第二绝缘板固定连接成一个整体，所述第二绝缘板通过连接件与所述基板两端固定连接；所述第一绝缘板底部设置有CPU芯片、与所述CPU芯片电连接的存储芯片以及分别与所述CPU芯片电连接的若干温度传感器，每个温度传感器的下方正对一安装在所述基板上的电子元件。借由本发明，使得PCB电路板电子元件的电路检测更加简便，降低检测成本。

Description

基于温度波动检测电路异常的PCB电路板及其检测方法
技术领域
本发明涉及PCB电路板技术领域，特别涉及一种基于温度波动检测电路异常的PCB电路板及其检测方法。
背景技术
PCB 中文名称为印制电路板，又称印刷电路板，在印制电路板出现之前，电子元件之间的互连都是依靠电线直接连接而组成完整的线路。在当代，电路面板只是作为有效的实验工具而存在，而印刷电路板在电子工业中已经成了占据了重要的的地位。近十几年来，我国印制电路板制造行业发展迅速，随之发展却也发现了很多问题待解决。例如，由于长时间的使用，使得空气对电路板上电路导电层造成氧化，而且灰尘同样会对电路导电层的导电性能造成影响，从而影响到 PCB 的工作性能；另外，PCB电路板在对电子元件进行故障检测时，需要购置电路板故障检测仪，费用高，增加检测成本，不符合一般用户的实际需求。
发明内容
发明目的：针对上述情况，为了克服背景技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种结基于温度波动检测电路异常的PCB电路板及其检测方法，能够有效的解决上述背景技术中涉及的问题。
技术方案：一种基于温度波动检测电路异常的PCB电路板，包括安装有若干电子元件的基板，所述基板上端横向间隔设置有第一绝缘板，所述基板两端各纵向设置有等同规格的第二绝缘板，所述第一绝缘板与第二绝缘板固定连接成一个整体，所述第二绝缘板通过连接件与所述基板两端固定连接；所述第一绝缘板底部设置有CPU芯片、与所述CPU芯片电连接的存储芯片以及分别与所述CPU芯片电连接的若干温度传感器，每个温度传感器的下方正对一安装在所述基板上的电子元件；其中，所述存储芯片内存储有经预先测试得出的各电子元件在正常工作时发散温度变化趋势；所述温度传感器用于侦测对应电子元件实时发散温度并传输对应温度信号至所述CPU芯片，所述CPU芯片用于根据接收的温度信号读取温度值，并生成实时温度变化趋势，将实时温度变化趋势与在所述存储芯片中对应存储的温度变化趋势进行波动值比对，在比对出波动值大于预设的合理波动阈值时，确定对应的电子元件电路异常。
作为本发明的一种优选方式，所述第一绝缘板底部设置有被分隔成网状的若干限位槽，每个温度传感器对应设置在一个限位槽内。
作为本发明的一种优选方式，所述限位槽底端与电子元件顶端的距离不超过0.5cm。
作为本发明的一种优选方式，所述CPU芯片还用于将实时温度变化趋势与在所述存储芯片中对应存储的温度变化趋势进行间隔时间内波动值比对，在比对出间隔时间内最大波动值大于预设的合理波动阈值时，确定对应的电子元件电路异常。
作为本发明的一种优选方式，预设的合理波动阈值为电子元件在正常工作时的发散温度变化趋势中时间间隔内最大波动值。
根据权利要求1所述的PCB电路板的电路异常检测方法，包括步骤：
step1：预先测试得出各电子元件在正常工作时发散温度变化趋势并将其存储在存储芯片中；
step2：温度传感器侦测对应电子元件实时发散温度并传输对应温度信号至CPU芯片；
step3：CPU芯片根据接收的温度信号读取温度值，并生成实时温度变化趋势，将实时温度变化趋势与在存储芯片中对应存储的温度变化趋势进行波动值比对，具体为比对波动值是否大于预设的合理波动阈值，若大于则执行step4；
step4：确定对应的电子元件电路异常。
作为本发明的一种优选方式，step3中，CPU芯片将实时温度变化趋势与在存储芯片中对应存储的温度变化趋势进行波动值比对，包括：
将实时温度变化趋势与在所述存储芯片中对应存储的温度变化趋势进行间隔时间内波动值比对；
比对波动值是否大于预设的合理波动阈值，包括：
比对间隔时间内最大波动值是否大于预设的合理波动阈值。
作为本发明的一种优选方式，预设的合理波动阈值为电子元件在正常工作时的发散温度变化趋势中时间间隔内最大波动值。
本发明实现以下有益效果：
1、在基板上端设置第一绝缘板，避免空气从电路板上方进入以对电路导电层造成氧化，避免灰尘从上方落入电路板表面；在基板两端设置第二绝缘板，避免空气从电路板侧面进入以对电路导电层造成氧化，避免灰尘从侧方进入电路板表面；有效提高了 PCB 电路板的工作性能。
2、通过连接件将基板与第二绝缘板连接，方便绝缘板的拆卸。
3、通过设置在第一绝缘板底部的温度传感器侦测对应电子元件的实时发散温度变化趋势，并将其与经预先测试得出的各电子元件在正常工作时发散温度变化趋势进行比对以确定电子元件电路的异常与否，使得PCB电路板电子元件的电路检测更加简便，降低检测成本。
4、通过在第一绝缘板底部设置有对应存放温度传感器的限位槽，限位槽底端与电子元件顶端的距离不超过0.5cm，避免电子元件之间的发散温度影响，提高对应温度侦测的准确率。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。图1为本发明提供的PCB电路板剖面示意图；
图2为本发明提供的PCB电路板电路连接关系示意图；
图3为本发明提供的电阻在正常工作时发散温度变化趋势示意图；
图4为本发明提供的电阻实时发散温度变化趋势示意图；
图5为本发明提供的第一绝缘板底部结构示意图；
图6为本发明提供的电路异常检测方法流程示意图。
其中：1. 基板，2. 第一绝缘板，3. 第二绝缘板，4. CPU芯片，5. 存储芯片，6. 温度传感器，7. 限位槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
参考图1－图4所示，图1为本发明提供的PCB电路板剖面示意图；图2为本发明提供的PCB电路板电路连接关系示意图；图3为本发明提供的电阻在正常工作时发散温度变化趋势示意图；图4为本发明提供的电阻实时发散温度变化趋势示意图。具体的，本实施例提供一种基于温度波动检测电路异常的PCB电路板，包括安装有若干电子元件的基板1，所述基板1上端横向间隔设置有第一绝缘板2，所述基板1两端各纵向设置有等同规格的第二绝缘板3，所述第一绝缘板2与第二绝缘板3固定连接成一个整体，所述第二绝缘板3通过连接件与所述基板1两端固定连接；所述第一绝缘板2底部设置有CPU芯片4、与所述CPU芯片4电连接的存储芯片5以及分别与所述CPU芯片4电连接的若干温度传感器6，每个温度传感器6的下方正对一安装在所述基板1上的电子元件；其中，所述存储芯片5内存储有经预先测试得出的各电子元件在正常工作时发散温度变化趋势；所述温度传感器6用于侦测对应电子元件实时发散温度并传输对应温度信号至所述CPU芯片4，所述CPU芯片4用于根据接收的温度信号读取温度值，并生成实时温度变化趋势，将实时温度变化趋势与在所述存储芯片5中对应存储的温度变化趋势进行波动值比对，在比对出波动值大于预设的合理波动阈值时，确定对应的电子元件电路异常。
制造过程中，可将基板1除外的其它部件进行整体制造，然后将制造部件通过连接件与基板1固定连接，具体将通过第二绝缘板3与所述基板1两端利用连接件固定连接，连接件具体可以为螺栓、螺帽。
其中，所述CPU芯片4还用于将实时温度变化趋势与在所述存储芯片5中对应存储的温度变化趋势进行间隔时间内波动值比对，在比对出间隔时间内最大波动值大于预设的合理波动阈值时，确定对应的电子元件电路异常。预设的合理波动阈值为电子元件在正常工作时的发散温度变化趋势中时间间隔内最大波动值。
电路异常检测过程为：由于电子元件在工作时会发散出温度，因此在本实施例中，将预先对各电子元件在正常工作时发散温度变化趋势进行测试，例如，设定测试的电子元件分别为：C（电容）、R（电阻）、D（二极管）、Q（三极管）、F（保险管）、T（变压器）、LED（发光二极管）、K（继电器）、LS（蜂鸣器），基于此，将在所述第一绝缘板2底部设置9个温度传感器6，这9个温度传感器6分别与上述这些电子元件单对单对应设置，即温度传感器6设置在对应电子元件的正上方。
以电阻为例进行叙述，如图3所示，设定为，经过测试后得出的电阻在正常工作时的发散温度变化趋势，具体为电阻在不同时间节点对应的发散温度，如图4所示，设定为，实际应用中，位于电阻上方温度传感器6侦测出的电阻实时发散温度变化趋势，具体为电阻在不同时间节点对应的实时发散温度。
基于此，所述CPU芯片4将实时温度变化趋势与在所述存储芯片5中对应存储的温度变化趋势进行波动值比对，具体将波动值与预设的合理波动阈值进行比对，首先需要计算出电阻实时发散温度变化趋势的波动值，这里所述的波动值具体可以指最大波动值，最大波动值的计算方式为：先分别计算出各时间间隔对应的波动值，然后从中查找出数字最大的波动值，将其定位最大波动值，各时间间隔对应波动值采用公式F＝yt－yt-△t进行计算，其中，F为波动值，t为时间节点，△t为时间间隔，y为温度值，可根据具体需求设置△t的数值，例如在计算2秒内温度波动值时，将△t的数值设置为2，计算5秒内温度波动值时，将△t的数值设置为5。
以△t的数值设置为1进行举例叙述，时间节点取第5秒和第6秒，第5秒时对应的电阻温度值为30，第6秒时对应的电阻发散温度值为35，如此可计算出波动值F＝yt－yt-△t＝35-30=5；以△t的数值设置为5进行举例叙述，时间节点取第5秒和第10秒，第10秒时对应的电阻发散温度值为40，如此可计算出波动值F＝yt－yt-△t＝40-30=10。
其中，最大波动值的查找将以时间间隔为判断依据，如果需要判断1秒内的最大波动值时，将在△t的数值设置为1时计算出的各波动值中进行查找；如果判断5秒内最大波动值时，将在△t的数值设置为5时计算出的各波动值中进行查找。设定：以时间间隔1秒内的最大波动值作为电路异常确定依据，查找出的最大波动值为20，则所述CPU芯片4将该数值与预设的合理波动阈值进行比对，其中预设的合理波动阈值为电阻在正常工作时的发散温度变化趋势中时间间隔为1秒时的最大波动值，设定为15，如此，可判断出波动值大于预设的合理波动阈值，即确定电阻的电路发生异常。
需要说明的是，预设的合理波动阈值将根据时间间隔作相应变换，时间间隔为1秒时与时间间隔为10秒时，对应设置的合理波动阈值不同，时间间隔为10秒时，预设的合理波动阈值为电阻在正常工作时的发散温度变化趋势中时间间隔为10秒时的最大波动值。
实施例二
参考图5所示，图5为本发明提供的第一绝缘板底部结构示意图。本实施例与实施例一基本上一致，区别之处在于，本实施例中，所述第一绝缘板2底部设置有被分隔成网状的若干限位槽7，每个温度传感器6对应设置在一个限位槽7内。其中，各个限位槽7的高度不同，具体将根据下方电子元件的高度进行设置，电子元件较高时，对应限位槽7高度相对较低，电子元件较低时，对应限位槽7高度相对较高，总之保持限位槽7底端与电子元件顶端的距离不超过0.5cm，这样做的目的是为了免电子元件之间的发散温度影响，提高对应温度侦测的准确率。
实施例三
参考图6以及图1-图4所示，图6为本发明提供的电路异常检测方法流程示意图。具体的，本实施例提供根据权利要求1所述的PCB电路板的电路异常检测方法，包括步骤：
step1：预先测试得出各电子元件在正常工作时发散温度变化趋势并将其存储在存储芯片中；
step2：温度传感器侦测对应电子元件实时发散温度并传输对应温度信号至CPU芯片；
step3：CPU芯片根据接收的温度信号读取温度值，并生成实时温度变化趋势，将实时温度变化趋势与在存储芯片中对应存储的温度变化趋势进行波动值比对，具体为比对波动值是否大于预设的合理波动阈值，若大于则执行step4；
step4：确定对应的电子元件电路异常。
作为本发明的一种实施方式，step3中，CPU芯片将实时温度变化趋势与在存储芯片中对应存储的温度变化趋势进行波动值比对，包括：
将实时温度变化趋势与在所述存储芯片中对应存储的温度变化趋势进行间隔时间内波动值比对；
比对波动值是否大于预设的合理波动阈值，包括：
比对间隔时间内最大波动值是否大于预设的合理波动阈值。
作为本发明的一种实施方式，预设的合理波动阈值为电子元件在正常工作时的发散温度变化趋势中时间间隔内最大波动值。
应理解，实施例三的上述步骤的具体实现过程可与实施例一的描述相对应，此处不再详细描述。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于温度波动检测电路异常的PCB电路板，包括安装有若干电子元件的基板（1），所述基板（1）上端横向间隔设置有第一绝缘板（2），其特征在于：所述基板（1）两端各纵向设置有等同规格的第二绝缘板（3），所述第一绝缘板（2）与第二绝缘板（3）固定连接成一个整体，所述第二绝缘板（3）通过连接件与所述基板（1）两端固定连接；所述第一绝缘板（2）底部设置有CPU芯片（4）、与所述CPU芯片（4）电连接的存储芯片（5）以及分别与所述CPU芯片（4）电连接的若干温度传感器（6），每个温度传感器（6）的下方正对一安装在所述基板（1）上的电子元件；其中，所述存储芯片（5）内存储有经预先测试得出的各电子元件在正常工作时发散温度变化趋势；所述温度传感器（6）用于侦测对应电子元件实时发散温度并传输对应温度信号至所述CPU芯片（4），所述CPU芯片（4）用于根据接收的温度信号读取温度值，并生成实时温度变化趋势，将实时温度变化趋势与在所述存储芯片（5）中对应存储的温度变化趋势进行波动值比对，在比对出波动值大于预设的合理波动阈值时，确定对应的电子元件电路异常。
2.根据权利要求1所述的一种基于温度波动检测电路异常的PCB电路板，其特征在于：所述第一绝缘板（2）底部设置有被分隔成网状的若干限位槽（7），每个温度传感器（6）对应设置在一个限位槽（7）内。
3.根据权利要求2所述的一种基于温度波动检测电路异常的PCB电路板，其特征在于：所述限位槽（7）底端与电子元件顶端的距离不超过0.5cm。
4.根据权利要求1所述的一种基于温度波动检测电路异常的PCB电路板，其特征在于：所述CPU芯片（4）还用于将实时温度变化趋势与在所述存储芯片（5）中对应存储的温度变化趋势进行间隔时间内波动值比对，在比对出间隔时间内最大波动值大于预设的合理波动阈值时，确定对应的电子元件电路异常。
5.根据权利要求4所述的一种基于温度波动检测电路异常的PCB电路板，其特征在于：预设的合理波动阈值为电子元件在正常工作时的发散温度变化趋势中时间间隔内最大波动值。
6.根据权利要求1所述的PCB电路板的电路异常检测方法，其特征在于，包括步骤：
step1：预先测试得出各电子元件在正常工作时发散温度变化趋势并将其存储在存储芯片中；
step2：温度传感器侦测对应电子元件实时发散温度并传输对应温度信号至CPU芯片；
step3：CPU芯片根据接收的温度信号读取温度值，并生成实时温度变化趋势，将实时温度变化趋势与在存储芯片中对应存储的温度变化趋势进行波动值比对，具体为比对波动值是否大于预设的合理波动阈值，若大于则执行step4；
step4：确定对应的电子元件电路异常。
7.根据权利要求6所述的电路异常检测方法，其特征在于，step3中，CPU芯片将实时温度变化趋势与在存储芯片中对应存储的温度变化趋势进行波动值比对，包括：
将实时温度变化趋势与在所述存储芯片中对应存储的温度变化趋势进行间隔时间内波动值比对；
比对波动值是否大于预设的合理波动阈值，包括：
比对间隔时间内最大波动值是否大于预设的合理波动阈值。
8.根据权利要求7所述的电路异常检测方法，其特征在于，预设的合理波动阈值为电子元件在正常工作时的发散温度变化趋势中时间间隔内最大波动值。
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