DE3111351A1

DE3111351A1 - Untersuchungs- und pruefsystem

Info

Publication number: DE3111351A1
Application number: DE19813111351
Authority: DE
Inventors: Hajime Tokyo Yoshida
Original assignee: Hajime Industries Ltd
Current assignee: Hajime Industries Ltd
Priority date: 1980-03-24
Filing date: 1981-03-23
Publication date: 1982-05-13
Also published as: FR2478821B1; FR2478821A1; CA1152739A; GB2072862B; JPS56133667A; GB2072862A; DE3111351C2

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Untersuchungs- und Prüfsysteme/ bei denen die Untersuchung der Charakteristiken bzw. Eigenschaften von Stromkreiselementen oder dergleichen automatisch ausgeführt werden kann, und insbesondere Untersuchungs- und Prüfsysteme/ bei denen Oszilloskope mit Braun'scher Röhre verwendet werden/ um die automatische Untersuchung durchzuführen .

In den letzten Jahren wurden die elektrischen Stromkreise im Zusammenhang mit dem Fortschritt elektronischer Technologien zunehmend Hochpräzisionseinrichtungen/ während eine große Vielzahl von Stromkreiselementen als neue Materialien eingeführt werden, entwickelt werden/ und eine derartige Verarbeitungstechnologie schreitet fort. Zur selben Zeit werden hohe Ansprüche an die Funktion oder speziellen Charakteristiken derartiger Stromkreise oder Elemente gestellt/ und bei der Überprüfung solcher elektrischer Charakteristiken bzw. Eigenschaften werden diese Anforderungen durch Einpunkt-überprüfung/ z.B. der Frequenzcharakteristik, des Spektrums, der Einschwingcharakteristik oder des VerzerrungsVerhältnisses, nicht befriedigt, und es wird z.B. eine Präzisionsmessung der Veränderungen bezüglich der Zeit verlangt.

Normalerweise wird eine derartige Untersuchung und Prüfung unter Verwendung eines Oszilloskops mit Braun'scher Röhre durchgeführt, indem die Spannung oder Frequenz auf der Zeitachse, die abgetastet oder gewobbelt wird, um eine Wellenform auf der Braun'sehen Röhre zu erzeugen, genommen wird, und indem eine solche Wellenform visuell untersucht wird, um zu

kontrollieren/ ob die geforderten Charakteristiken und Eigenschaften erfüllt sind oder nicht. Derzeit ist es üblich, solche Stromkreiselemente in Massenproduktion herzustellen/ und die Gegebenheiten für automatische Untersuchung und Prüfung solcher elektrischen Eigenschaften sind in Wirklichkeit vorbereitet. Gegenwärtig ist es jedoch eine Tatsache, daß Systeme, die eine solche automatische Untersuchung und Prüfung möglich machen, noch nicht vorgeschlagen worden sind. 10

Im folgenden wird ein bekanntes Untersuchungs- und Prüfsystem unter Verwendung eines Oszilloskops mit Braun¹scher Röhre in Bezug auf Fig. 1 und Fig. 2 beschrieben. In Fig. 1 ist die Vorderansicht eines BiIdschirms PS eines Oszilloskops mit Braun'scher Röhre dargestellt. Mit der Kurve a auf diesem Bildschirm PS ist eine gewöhnlich zu sehende Bandpaß-Kennlinie (Standardwelle) des Hochfreguenzstromkreises eines zu überprüfenden Objektes gezeigt, wobei in diesem Fall z.B. die Untersuchungspunkte die Frequenzbreite f1 am Rand der Bandcharakteristik-Kurve a, das Frequenzband f 2 in den Höhenbereichen oder der Einschnitt oder die Abfälle L1 (Pegelvariation) an den oberen Abschnitten sind. Bei der Untersuchung und Überprüfung von tatsächlichen Stromkreisen werden tolerierbare obere und untere Grenzwerte für die Werte f1, f2 oder L1 eingerichtet, und wenn die Kurve a innerhalb eines solchen Toleranzbereiches bleibt, wird der untersuchte Stromkreis als qualifiziertes Produkt

SO akzeptiert.

Dementsprechend ist gewöhnlich, wie in Fig. 2 gezeigt ist, ein Standardbereich R auf dem Bildschirm PS der Braun¹sehen Röhre dargestellt, der durch ausgezogene Kurven b und c begrenzt ist, welche die oberen und

J ι ι I J

J ι ι

unteren Toleranzwerte der gewünschten Kurve a anzeigen, die durch die gestrichelte Linie a gezeigt ist. Hiermit wird die tatsächliche Kurve eines überprüften Objekts, die auf dem Bildschirm PS ausgezogen ist, visuell dahingehend überprüft, ob die Kurve innerhalb des Standardbereichs R liegt oder nicht.

Vom praktischen Standpunkt her gesehen, ist die Untersuchung und Überprüfung jedoch mit Schwierigkeiten verbunden, wenn die Überprüfung durch imaginäre Einstellung eines solchen Standardbereichs R auf dem Bildschirm PS eingestellt wird, wenn die Natur des Bildschirms PS auf der Braun'sehen Röhre und die Fluktuation der untersuchten Kurve a in Betracht gezogen wird. Eine präzise und positive Untersuchung und Überprüfung kann daher nicht vorausgesehen werden. Des weiteren wird die Überprüfung schwieriger, wenn der Toleranzbereich R klein ist.

Wenn große Mengen von Objekten überprüft werden sollen, treten viele Fehler zusätzlich auf, z.B. die Anhäufung von unvermeidbarer Ermüdung des Auges der überprüfenden Person.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Untersuchungs- und Prüfsystem zu schaffen, mittels dessen eine automatische Untersuchung und Überprüfung der oben aufgeführten verschiedenen Charakteristiken von elektrischen Stromkreisen unter Verwendung von Oszilloskopen mit Braun'scher Röhre durchgeführt werden kann.

Die Merkmale der vorliegenden Erfindung liegen in einem Untersuchungs- und Prüfsystem, welches einen optischen Sensor besitzt, welcher als Reaktion auf das vom Bild-

schirm der Braun'sehen Röhren, fallenden Licht Ausgangssignale erzeugt, während Oszilloskope mit Braun'scher Röhre verwendet werden, um die elektrischen Charakteristiken der überprüften Objekte, bei denen es sich z.B. um elektrische Stromkreise oder Elemente von elektrischen Stromkreisen handelt, bezüglich der Zeit abgetastet oder gewobbelt werden, wobei solche Untersuchungs- und Prüfsysteme verwendet werden, um ein überprüftes Objekt dahingehend zu untersuchen, ob es gut oder schlecht ist, indem die Wellen beobachtet werden, die die elektrische Charakteristik des überprüften Objektes anzeigen, wie sie auf dem Bildschirm der Braun'sehen Röhre erscheinen, auf welchen auf der Braun'sehen Röhre Anordnungen gemacht werden, um eine optische Maske anzuordnen, die praktisch jedes Hindurchtreten von Licht von einem Standardbereich an einem festgelegten Ort vermeidet, wobei eine solche Form mit der Standardwelle der elektrischen Charakteristiken eines überprüften Objekts zusammenfällt.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Figur 1 und Figur 2 Vorderansichten der Bildschirme von Braun'sehen Röhren auf Oszilloskopen mit Braun'scher Röhre und

Figur 3 eine schematische Zeichnung eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Untersuchungs- und

Prüfsystems.

Im folgenden wird ein Beispiel des erfindungsgemäßen Untersuchungs- und Prüfsystems unter Bezugnahme auf

Fig. 3 erläutert.

In Fig. 3 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Frequenzwobbler oder Wobbelgenerator bezeichnet, der Wobbelsignale auf Zeitachsen erzeugt, die je nach dem Zweck der auszuführenden Messungen von der Spannung oder Frequenz abhängen. Diese Signale werden den zu untersuchenden Objekten/zugeführt, bei denen es sich z.B. um elektrische Stromkreise oder um Stromkreiselemente handelt. Die vom Wobbelgenerator 1 erfolgten Signale, die durch die überprüften Objekte, z.B. den elektrischen Stromkreis 2, hindurchgelaufen sind, werden einem Oszillographen 3 mit Braun'scher Röhre zugeführt, so daß die Charakteristik bzw. Kennlinie des überprüften elektrischen Stromkreises 2 auf dem Bildschirm PS der Braun'sehen Röhre als Kennlinie ausgezogen wird.

Bei der vorliegenden Erfindung ist eine optische Abschirmmaske OM vorgesehen, die den oberen und unteren Grenzwerten der Standardkennlinie bezüglich der Charakteristiken des zu messenden oder überprüfenden Objekts, d.h. der elektrischen Schaltung 2, entspricht. Es handelt sich somit um eine Maske, die den tolerierbaren Wertbereich R der gemessenen Kurve abdeckt, d.h. den entsprechenden Bereich auf dem Bildschirm PS der Braun'sehen Röhre, der sich an einer festgelegten Stelle befindet, wo die Kennlinie des überprüften Objekts 2 auf dem Bildschirm PS erscheint, und diese befindet sich an der Position, die dem oben erwähnten Toleranzbereich R entspricht, so daß die optische Maske OM das Hindurchtreten von Licht vom Bildschirm PS der Braun'sehen Röhre unter einer solchen Maske abser:-.'Tit. Bei der tatsächlichen Messung wird so, wenn

-β-

ι es sich bei dem überprüften Objekt 2 um ein gutes Produkt handelt oder dieses innerhalb der Standardwerte liegt, die Kennlinie auf dem Bildschirm PS innerhalb der optischen Maske OM verborgen, und es gibt auf dem Bildschirm PS keinen Lichtpunkt. Wenn es sich bei dem überprüften Objekt 2 jedoch um ein schlechtes Produkt handelt, d.h. um ein Produkt, das nicht innerhalb der Standardgrenzen liegt, entweicht die Kennlinie auf dem Bildschirm PS dem durch die Maske OM verdeckten Bereich, bzw. sie läuft aus diesem heraus, wodurch Lichtpunkte oder dergleichen auf dem Bildschirm PS erscheinen. Wenn sich die oben aufgeführte Maske OM in einer festgelegten Position auf dem Bildschirm PS der Braun'sehen Röhre befindet, kann geprüft werden, ob das überprüfte Objekt 2 gut oder schlecht ist, indem überprüft wird, ob auf dem Bildschirm PS Lichtpunkte erscheinen oder nicht.

Gemäß der vorliegenden Erfindung befindet sich daher "0 ein optischer Sensor 4, bei dem es sich z.B. um Foto-.dioden handeln kann, an einer gewünschten Position vor dem Bildschirm PS der Braun'sehen Röhre, z.B. auf deren vertikaler Achse, mittels dessen festgestellt werden kann, ob der optische Fleck auf dem Bildschirm ps erscheint oder nicht, und es kann automatisch geprüft werden, ob der überprüfte Stromkreis 2 gut oder schlecht ist. In der praktischen Ausführung gelangt z.B. das Ausgangssignal vom Sensor 4 durch einen Verstärker 5, was erforderlich ist, um ein anzutreibendes Alarmsystem 6 zu versorgen, welches einen Summer oder eine Lampe, etc. enthält.

Gemäß der Erfindung erzeugt der Sensor 4 ein Ausgangssignal, wenn ein Lichtpunkt auf dem Bildschirm PS er-

nur
scheint, d.h.,/wenn die Kennlinie des überprüften Objekts 2 aus dem durch die Maske OM abgedeckten Bereich hinausläuft oder es sich bei dem Objekt 2 um ein schlechtes Produkt handelt. Somit erzeugt das Alarmsystem 6, dem das Ausgangssignal vom Sensor 4 zugeführt wird, nur ein Alarmsignal, wenn es sich bei dem überprüften Objekt um ein Ausschußteil handelt.

Das Ausgangssignal vom Sensor 4 kann einem Komparator zugeführt werden (was in der Zeichnung nicht gezeigt ist), durch welchen das Ausgangssignal vom Sensor 4 gegenüber einem geeignet eingestellten Schwellenwert ausgewählt wird, um das Signal*-/Rausch -Verhältnis oder

_%den Rauschabstand zu vergrößern. 15

Um das Vorkommen einer irrtümlichen Funktion durch unnötige Lichtzufuhr von außen, bei der es sich nicht um den Lichtfleck vom Bildschirm PS handelt, zum Sensor zu vermeiden, kann eine äußere Lichtabschirmabdeckung zwischen dem Sensor 4 und dem Bildschirm PS installiert sein, oder es kann eine optische Maske auf dem Bildschirm PS oder auf dem Sensor 4 installiert sein, welche nur den Lichtfleck auf dem Bildschirm PS hindurchläßt.

Des weiteren kann die Detektionsempfindlichkeit oder das Auflösungsvermögen erhöht werden, indem eine Videokamera als Sensor 4 verwendet wird.

Wenn z.B. die optische Charakteristik der optischen Maske OM so ausgewählt wird, daß sie nur für ein menschliches Auge sichtbar ist, jedoch nicht für dun Sensor 4 detektierbares Licht hindurch läßt, wird der Vorteil bewirkt, daß der Beobachter visuell überprüft,

- ιοί ob die Prüfung durchgeführt wird oder nicht.

Gemäß der Erfindung können die verschiedenen elektrischen Charakteristiken oder Kennlinien des überprüften Objekts, z.B. Veränderungen mit extrem kurz vorübergehenden Merkmalen in der Größenordnung von Nanosekunden akurat und positiv automatisch als Wellenformen überprüft werden, und die Vorteile sind groß.

Bei dem in Fig. 3 veranschaulichten Beispiel der vorliegenden Erfindung sind die Elemente Λ, 2, 3, 4, 5 und 6 separat für die Erläuterungen veranschaulicht, aber diese Elemente können vereinheitlicht werden, um ein spezialisiertes Überprüfungssystem sehr leicht zu bilden.

Claims

It 4949 -/T-

Untersuchungs- und Prüfsystem

Patentansprüche

Untersuchungs- und Prüfsystem, bei dem ein Oszilloskop mit Braun'scher Röhre verwendet wird und die elektrischen Charakteristiken von Objekten, z.B. den Elementen eines elektrischen Stromkreises oder dergleichen überprüft werden, wobei die elektrischen Charakteristiken bezüglich der Zeit gewobbelt werden, um entsprechende Wellenformen auf einer Braun'- ^O sehen Röhre des Oszilloskops mit Braun'scher Rohre zu bilden und die Wellenformen beobachtet werden, um zu überprüfen, ob die Objekte gut sind oder nicht, gekennzeichnet durch

a) eine optische Maske, die aus einem solchen Mate-

-j^5 rial hergestellt ist, daß sie im wesentlichen das Hindurchtreten von Licht verhindert, welches auf den Bildschirm als die elektrischen Charakteristiken des Objekts erscheint und eine Form besitzt, welche einer Standardwellenform für die elektrisehen Charakteristiken der Objekte besitzt, wobei die optische Maske auf dem Bildschirm in einer festgelegten Position angeordnet ist, und

b) eine optische Sensoreinrichtung, die dazu dient, vom Bildschirm emittiertes Licht abzutasten, um ein elektrisches Ausgangssignal zu erzeugen.
2. Untersuchungs- und Prüfsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit der optischen Sensoreinrichtung verbundene Alarmeinrichtung, die dazu dient, einen Alarm zu geben, wenn die optische Sensoreinrichtung das elektrische Ausgangssiynal erzeugt.
3. Untersuchungs- und Prüfsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Komparatoreinrichtung, die mit dem Ausgangssignal von der optischen Sensoreinrichtung versorgt wird, um basierend auf einem gewünschten Schwellenwert das Ausgangssignal auszuwählen, um ein Signal-Rausch-Verhältnis zu erhöhen.
4. Untersuchungs- und Prüfsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Lichtabschirmeinrichtung, die zwischen dem Bildschirm und der Sensoreinrichtung vorgesehen ist, um zu verhindern, daß ungewünschtes Licht auf die optische Sensoreinrichtung einfällt.