CN114076888A - 电路板辐射场频谱分量测量装置及电路板运行检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电路板辐射场频谱分量测量装置及电路板运行检测方法，涉及电路板测量技术的技术领域，其装置包括水平放置的滑台架体、红外温度感应装置、辐射感应探头和多个驱动件；所述滑台架体的顶部设置有供所述红外温度感应装置以及所述辐射感应探头在所述滑台架体所在区域内移动的滑道；所述多个驱动件驱动所述红外温度感应装置以及所述辐射感应探头沿所述滑道移动。红外温度感应装置与辐射感应探头能够在滑台架体所在区域内移动，使得红外温度感应装置与辐射感应探头能够扫描放置于滑台架体中的整个电路板，以得到电路板的辐射场分布及温度场分布，进而便于工作人员判断电路板是是否存在故障。
Description
技术领域
本申请涉及电路板测量技术的技术领域，尤其是涉及一种电路板辐射场频谱分量测量装置及电路板运行检测方法。
背景技术
目前，由厂家生产的电路板在出厂之前。厂家都会对电路板进行静态检测以及运行检测。其中，静态检测指的是对电路板上一些核心元器件的阻值和一些关键节点的电压值进行检测。运行检测，即检测电路板处于运行状态时电路板的参数性能。通过静态检测和运行检测能够检测生产的电路板是否存在问题，以筛选合格的电路板出厂。
可知的，电路板在运行状态时会产生热量和辐射。一般的，若是合格的电路板，则其在运行状态下，其产生的热量和辐射都在阈值内。而不合格的电路板，则其在运行状态下，其产生的热量和辐射都会高于阈值，导致电路板的使用寿命减少。故，通过检测一块电路板在运行状态时的热量和辐射强度可以检测该电路板是否合格。
发明内容
本申请目的一是提供一种电路板辐射场频谱分量测量装置。
本申请的上述申请目的一是通过以下技术方案得以实现的：
一种电路板辐射场频谱分量测量装置，包括：水平放置的滑台架体、红外温度感应装置、辐射感应探头和多个驱动件；
所述滑台架体的顶部设置有供所述红外温度感应装置以及所述辐射感应探头在所述 滑台架体所在区域内移动的滑道；
所述多个驱动件驱动所述红外温度感应装置以及所述辐射感应探头沿所述滑道移动。
通过采用上述技术方案，红外温度感应装置与辐射感应探头能够在滑台架体所在区域内移动，使得红外温度感应装置与辐射感应探头能够扫描放置于滑台架体中的整个电路板，以得到电路板的辐射场分布及温度场分布，进而便于工作人员判断电路板是是否存在故障。
可选的，所述滑道由两条第一方向滑道和一条第二方向滑道组成，所述两条第一方向滑道设置于所述滑台架体顶部相对的两侧，所述两条第一方向滑道平行设置，所述第二方向滑道两端分别设置于两条所述第一方向滑道中，所述第二方向滑道受两个所述驱动件驱动沿两条所述第一方向滑道移动；
所述红外温度感应装置以及所述辐射感应探头设置于所述第二方向滑道，受一个所述驱动件驱动沿所述第二方向滑道移动。
通过采用上述技术方案，使得红外温度感应装置与辐射感应探头能够扫描整个电路板，并可以有序地扫描电路板，不会出现没有扫描到的地方。
可选的，所述两个驱动件为无杆气缸。
通过采用上述技术方案，无杆气缸装置简单，易于操作，能够节省空间。
可选的，还包括距离探测器及控制器；
所述辐射感应探头通过伸缩装置设置于所述第二方向滑道上；
所述距离探测器用于检测所述辐射感应探头与所述电路板表面的距离，并输出距离信号；
所述控制器，连接所述距离探测器，用于在接收到所述距离信号反映的距离值与预设距离值不等时，调整所述伸缩装置与所述电路板之间的距离。
通过采用上述技术方案，伸缩装置能够根据辐射感应探头与电路板表面之间的距离自动调整，使得辐射感应探头与电路板表面之间的额距离始终为预设距离，以便于扫描电路板。
可选的，所述伸缩装置包括固定部和伸缩部，所述伸缩部与所述固定部滑移连接，所述固定部与所述第二方向滑动滑移连接，所述辐射感应探头设置于所述伸缩部。
可选的，所述伸缩装置为电动推杆。
可选的，还包括网口，所述网口用于输出所述辐射感应探头采集的辐射强度信息和所述红外温度感应装置采集的温度信息。
通过采用上述技术方案，网口可以输出辐射感应探头采集的辐射强度信息和所述红外温度感应装置采集的温度信息。
本申请目的二是提供一种电路板运行检测方法。
本申请的上述申请目的二是通过以下技术方案得以实现的：
一种电路板运行检测方法，包括以辐射感应探头扫描整个电路板，以感应电路板每个单位面积的辐射信息；以红外温度感应装置扫描整个电路板，以感应电路板每个单位面积的和/或温度信息；
根据所述辐射信息生成所述电路板的辐射场信息，和/或根据所述温度信息生成所述电路板的温度场信息；
输出所述辐射场信息和/或所述温度场信息。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述输出所述辐射场信息和/或所述温度场信息的方法包括：所述辐射场信息，和/或所述温度场信息以图像形式输出。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据所述辐射信息生成所述电路板的辐射场信息，和/或根据所述温度信息生成所述电路板的温度场信息的方法包括：
统计所有单位面积上不同的辐射信息以及温度信息；
为每一种表征的辐射强度不同的辐射信息都匹配不同的颜色，和/或为每一种表征的温度不同的温度信号都匹配不同的颜色；按照与每一单位面积的辐射信息对应的颜色生成显示辐射场信息的图像；
按照与每一单位面积的温度信息对应的颜色生成显示温度场信息的图像。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
红外温度感应装置与辐射感应探头能够在滑台架体所在区域内移动，使得红外温度感应装置与辐射感应探头能够扫描放置于滑台架体中的整个电路板，以得到电路板的辐射场分布及温度场分布，进而便于工作人员判断电路板是是否存在故障。
附图说明
图1是本申请其中一实施例测量装置的结构示意图。
图2是图1中A处的局部放大图。
图3是本申请其中一实施例的控制系统示意图。
图4是本申请其中一实施例的电路板运行检测方法的流程图。
图中，1、滑台架体；11、支架；2、滑道；21、第一方向滑道；22、第二方向滑道；3、红外温度感应装置；4、辐射感应探头；5、驱动件；6、伸缩装置；61、固定部；62、伸缩部；7、距离探测器；8、控制器；9、网口。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。
本申请实施例提供一种电路板辐射场频谱分量测量装置及电路板运行检测方法，适用于生产线和实验室等场景中，以对电路板进行批量检测、研发调试和维修，能够在一定程度上降低系统成本。
参照图1和图2，电路板辐射场频谱分量测量装置包括水平放置的滑台架体1、滑道2、红外温度感应装置3、辐射感应探头4和多个驱动件5。其中，滑道2设置于滑台架体1的顶部，用于供红外温度感应装置3和辐射感应探头4在多个驱动件5的驱动下在滑台架体1所在的区域内移动，以采集待测电路板上的辐射强度和温度，进而工作人员能够根据待测电路板上的辐射强度和温度判断待测电路板上的辐射强度和温度是否为合格的电路板。
参照图1，滑台架体1由完全相同的两个支架11组成，两支架11平行且相对设置，滑台架体1的尺寸可选300mm*200mm。以一个支架11为例进行说明。一个支架11由多根连接杆组装而成，此处不对具体形状加以说明，只要其竖直设置时，顶部具有一平面即可。当然，考虑到其放置时的平稳性，一个支架11的多个支腿的底面要尽量大。
滑道2设置于滑台架体1的顶部，其包括两条第一方向滑道21和一条第二方向滑道22。两条第一方向滑道21分别位于两支架11的顶部，具体沿支架11长度方向设置。第二方向滑道22的两端分别设置于两条第一方向滑道21，这使得第二方向滑道22能够在两条第一方向滑道21上移动。为了便于第二方向滑道22在两条第一方向滑道21上移动，两条第一方向滑道21上均设置有一个驱动件5，驱动件5驱动第二方向滑道22沿两条第一方向滑道21移动。
参照图1和图2，可以了解的是，当两条第一方向滑道21上的两个驱动件5驱动速度相同时，在第二方向滑道22移动的过程中，第二方向滑道22始终垂直于两条第一方向滑道21，以便于红外温度感应装置3和辐射感应探头4能够扫描电路板的全部区域。
红外温度感应装置3和辐射感应探头4均滑移连接于第二方向滑道22上。具体地，在第二方向滑道22上设置的一个驱动件5能够驱动红外温度感应装置3和辐射感应探头4沿第二方向滑道22滑移。由于第二方向滑道22能够在移动的过程中始终垂直于两条第一方向滑道21，故当红外温度感应装置3和辐射感应探头4沿第二方向滑道22滑动且第二方向滑道22沿两条第一方向滑道21滑动时，红外温度感应装置3和辐射感应探头4能够沿正交的两个方向移动，以扫描电路板的全部区域。
在本申请实施例中，上文中提及的多个驱动件5、两条第一方向滑道21和第二方向滑道22可以由无杆气缸代替，无杆气缸直接安装于滑台架体1的顶部即可。这不仅能够使红外温度感应装置3和辐射感应探头4扫描电路板的全部区域，还能够节省空间和成本。一般地，无杆气缸上设置的滑动件会预开设有多个螺纹孔，工作人员只需将一个无杆气缸的底座通过螺纹连接的方式安装于滑动件上，再将设置有红外温度感应装置3和辐射感应探头4的装置安装于该无杆气缸上。
参照图2，值得说明的是，基于电路板运行时的辐射场对电路板进行检测的方法需要辐射感应探头4与电路板的表面之间的距离始终为预设距离。预设距离可以理解为：为了对电路板进行检测，辐射感应探头4预先设置了与电路板型号匹配的频率范围，而预设距离为与频率范围的最佳感应距离。由于电路板上设置有多种元器件，使得其表面凹凸不平，故为了使辐射感应探头4与电路板的表面之间的距离始终为预设距离，则需要将设置有红外温度感应装置3和辐射感应探头4的装置通过伸缩装置6与无杆气缸的滑动件连接。
参照图2，一般的，伸缩装置6包括固定部61和伸缩部62，伸缩部62与固定部61滑移连接，固定部61设置于滑动件上，伸缩部62与设置有红外温度感应装置3和辐射感应探头4的装置连接。具体来说，实现伸缩部62与固定部61滑移连接的方式有很多种，例如：伸缩部62与固定部61上均设置有齿轮，伸缩部62通过齿轮啮合的方式改变伸缩部62所在的位置。在本申请实施中，择优选用电动推杆以实现伸缩部62的位置变换。应当注意的是，无论选用哪种伸缩装置6，其伸缩部62的移动方向都该垂直于电路板。
参照图2和图3，可以了解的是，当红外温度感应装置3和辐射感应探头4在扫描整个电路板时，红外温度感应装置3和辐射感应探头4的高度变化应该是细微的，其中红外温度感应装置3采集的数据不会因距离的改变而产生偏差，故本申请的电路板辐射场频谱分量测量装置中针对辐射感应探头4的应用还设置有与其配合使用的距离探测器7和控制器8。
其中，距离探测器7用于检测辐射感应探头4与电路板表面之间的距离，并输出距离信号。
参照图2和3，控制器8连接距离探测器7，用于在接收到距离信号反映的距离值与预设距离不等时，输出调整信号，反之，则不输出调整信号。
伸缩装置6连接控制器8，用于在接收到所述调整信号时调整伸缩部62的位置。
在调整伸缩部62所在位置的过程中，距离信号表征的距离值与预设距离不等时可分为两种情况：
情况一：当距离信号表征的距离值小于预设距离时，即辐射感应探头4与电路板表面之间的距离小于预设距离，控制器8输出的调整信号用以调高伸缩部62的位置。
情况二：当距离信号表征的距离值大于预设距离时，即辐射感应探头4与电路板表面之间的距离大于预设距离，控制器8输出的调整信号用以调低伸缩部62的位置。
参照图2，本申请提供的电路板辐射场频谱分量测量装置通过辐射感应探头4和红外温度感应装置3对电路板运行时的辐射强度和温度值进行采集，为了便于工作人员对采集的辐射强度和温度值进行分析，在设置有辐射感应探头4和红外温度感应装置3的装置上还设置有WiFi通讯模块和一个网口9，以输出采集到的辐射强度和温度值，还便于远程化操作。
基于上述提供的电路板辐射场频谱分量测量装置，本申请提供一种针对电路板运行时的检测方法，下面对其进行详细介绍。
图4为本申请一种实施例提供的一种电路板运行检测方法的流程图。
如图4所示的一种电路板运行检测方法，包括：
步骤S101：以辐射感应探头扫描整个电路板，以感应电路板每个单位面积的辐射信息；以红外温度感应装置扫描整个电路板，以感应电路板每个单位面积的和/或温度信息。
参照图1和图2，可以了解的是，由于辐射感应探头4在滑台架体1中的移动方向只有彼此正交的两个方向，故其扫描电路板的扫描路径只有两个方向。不过，其扫描路径可以有多种方案，此处只提供一种可实施的方案，其他方案同理便不再一一列举进行说明。
参照图2，在一些实施例中，可以将辐射感应探头4和红外温度感应装置3的移动范围看作由多个网格组成的底板，每一个网格都是一个单位面积区域，单位面积区域可以是边长为1cm的正方形。当然，单位面积区域的面积也可以设置得更小。首先辐射感应探头4与红外温度感应装置3的起始位置为电路板某一直角处的单位面积区域。而后，辐射感应探头4与红外温度感应装置3先沿其所在无杆气缸的移动方向移动，直至从无杆气缸的一端移动至另一端，此时，辐射感应探头4与红外温度感应装置3位于电路板上另一直角处的单位面积区域上方。随后，辐射感应探头4与红外温度感应装置3沿与之前移动方向正交的方向移动一单位距离，再沿与之前移动方向正交的方向移动。以此类推，直至辐射感应探头4与红外温度感应装置3将整个电路板进行扫描。在这过程中，辐射感应探头4与红外温度感应装置3每次只移动一单位距离即1cm，使得辐射感应探头4与红外温度感应装置3能够分别采集到每单位面积内的辐射信息和温度信息。
当然，为了提高扫描的效率，可于辐射感应探头4与红外温度感应装置3所在的无杆气缸上设置两组辐射感应探头4与红外温度感应装置3，两组辐射感应探头4与红外温度感应装置3相对移动，以分别扫描半个电路板。
即，处理器可实时获取到电路板每单位面积内的辐射信息和温度信息。
步骤S102：根据辐射信息生成电路板的辐射场信息，和/或根据温度信息生成电路板的温度场信息；
步骤S103：输出辐射场信息和/或温度场信息。
值得说明的是，辐射场信息和温度场信息能够准确反映整个电路板的辐射场情况以及温度场情况，以便于工作人员判断电路板是否存在故障。
已知的，辐射场信息和温度场信息表现形式有多种，其中以图像形式的辐射场信息和温度场信息最为清晰和直观。
可选的，步骤S102包括以下步骤（步骤S1021~S1023）：
步骤S1021：统计所有单位面积上不同的辐射信息以及温度信息。
每一个辐射信息都表示一个辐射强度值；每一个温度信息亦表示一个温度值。由于一块电路板按照单位面积进行划分，可以划分为多个单位面积的区域，每个单位面积的区域都对应有一个辐射强度值和一个温度值，故通过统计，即可得到在该电路板中辐射强度值的最大值与最小值以及温度值的最大值与最小值，即获得该电路板的辐射强度值范围和温度值范围。
步骤S1022：为每一种表征的辐射强度不同的辐射信息都匹配不同的颜色，和/或为每一种表征的温度不同的温度信号都匹配不同的颜色。
每一种颜色对应一个具体的辐射强度值或者温度值，能够便于工作人员了解辐射场的分布以及温度场的分布。当然，每一种颜色对应的也可以是某一辐射强度值范围或者温度值范围。例如，辐射强度值范围可以设定为辐射强度最大值与辐射强度最小值的差值为10瓦，温度值范围可设定为温度最大值与温度最小值的差值为2℃。
为了便于工作人员更直观地观察辐射场的场源以及温度场的场源，在对不同辐射强度值的辐射信息以及不同温度值的温度信息进行配色时，优选按照辐射强度值由低到高对应的颜色由浅到深或由深到浅的方式，或者按照温度值由低到高对应的颜色由浅到深或由深到浅的方式。
步骤S1023：按照与每一单位面积的辐射信息对应的颜色生成显示辐射场信息的图像；按照与每一单位面积的温度信息对应的颜色生成显示温度场信息的图像。
可以理解的是，最终输出的反映辐射场信息的图像和反映温度场信息的图像与电路板的尺寸相同。图像中的每一单位面积上的颜色都与电路板上对应位置的辐射信息及温度信息相对应，以形成辐射分布图和温度热力图。
可知的，上述涉及的辐射感应探头4为可更换近场探头，优选为频谱仪，红外温度感应装置3优选为温度传感器。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电路板辐射场频谱分量测量装置，其特征在于，包括：水平放置的滑台架体(1)、红外温度感应装置(3)、辐射感应探头(4)和多个驱动件(5)；
所述滑台架体(1)的顶部设置有供所述红外温度感应装置(3)以及所述辐射感应探头(4)在所述滑台架体(1)所在区域内移动的滑道(2)；
所述多个驱动件(5)驱动所述红外温度感应装置(3)以及所述辐射感应探头(4)沿所述滑道(2)移动。
2.根据权利要求1所述的电路板辐射场频谱分量测量装置，其特征在于，所述滑道(2)由两条第一方向滑道(21)和一条第二方向滑道(22)组成，所述两条第一方向滑道(21)设置于所述滑台架体(1)顶部相对的两侧，所述两条第一方向滑道(21)平行设置，所述第二方向滑道(22)两端分别设置于两条所述第一方向滑道(21)中，所述第二方向滑道(22)受两个所述驱动件(5)驱动沿两条所述第一方向滑道(21)移动；
所述红外温度感应装置(3)以及所述辐射感应探头(4)设置于所述第二方向滑道(22)，受一个所述驱动件(5)驱动沿所述第二方向滑道(22)移动。
3.根据权利要求2所述的电路板辐射场频谱分量测量装置，其特征在于，所述两个驱动件(5)为无杆气缸。
4.根据权利要求2所述的电路板辐射场频谱分量测量装置，其特征在于，还包括距离探测器(7)及控制器(8)；
所述辐射感应探头(4)通过伸缩装置(6)设置于所述第二方向滑道(22)上；
所述距离探测器(7)用于检测所述辐射感应探头(4)与所述电路板表面的距离，并输出距离信号；
所述控制器(8)，连接所述距离探测器(7)，用于在接收到所述距离信号反映的距离值与预设距离值不等时，调整所述伸缩装置(6)与所述电路板之间的距离。
5.根据权利要求4所述的电路板辐射场频谱分量测量装置，其特征在于，所述伸缩装置(6)包括固定部(61)和伸缩部(62)，所述伸缩部(62)与所述固定部(61)滑移连接，所述固定部(61)与所述第二方向滑动滑移连接，所述辐射感应探头(4)设置于所述伸缩部(62)。
6.根据权利要求5所述的电路板辐射场频谱分量测量装置，其特征在于，所述伸缩装置(6)为电动推杆。
7.根据权利要求4所述的电路板辐射场频谱分量测量装置，其特征在于，还包括网口(9)，所述网口(9)用于输出所述辐射感应探头(4)采集的辐射强度信息和所述红外温度感应装置(3)采集的温度信息。
8.一种电路板运行检测方法，其特征在于，包括：
以辐射感应探头(4)扫描整个电路板，以感应电路板每个单位面积的辐射信息；以红外温度感应装置(3)扫描整个电路板，以感应电路板每个单位面积的和/或温度信息；
根据所述辐射信息生成所述电路板的辐射场信息，和/或根据所述温度信息生成所述电路板的温度场信息；
输出所述辐射场信息和/或所述温度场信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述输出所述辐射场信息和/或所述温度场信息的方法包括：所述辐射场信息，和/或所述温度场信息以图像形式输出。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述辐射信息生成所述电路板的辐射场信息，和/或根据所述温度信息生成所述电路板的温度场信息的方法包括：
统计所有单位面积上不同的辐射信息以及温度信息；
为每一种表征的辐射强度不同的辐射信息都匹配不同的颜色，和/或为每一种表征的温度不同的温度信号都匹配不同的颜色；
按照与每一单位面积的辐射信息对应的颜色生成显示辐射场信息的图像；
按照与每一单位面积的温度信息对应的颜色生成显示温度场信息的图像。
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