[发明专利]基于霍尔传感器列阵的PCB短路检测方法及检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及故障检测技术领域，特别涉及一种基于霍尔传感器列阵的PCB短路检测方法及检测装置。

背景技术

随着大规模集成电路技术的发展，各种电子设备的结构越来越精密复杂，印制电路板（PCB）的集成化程度也越来越高。在PCB印制的过程上，必然涉及PCB的故障检测，利用传统的机械探针对电路板进行接触式检测，已越来越难以满足实际的需要，一般情况下很难依靠人的感官和经验把故障因素检查出来。而基于磁场映像的故障诊断技术渐渐被人们所重视。

由于电路板在通电激励状态下，线路上的电流及被磁化的电路板元器件如电阻、集成芯片等都将产生电磁辐射，在空间形成特定的磁场。电路的磁场分布特性与电路的电流分布特性，具有一一对应关系。当电路板某元器件或线路出现故障时，必引起电流的大小和方向发生变化，而电路板近场区内任何点处的磁场强度主要取决于电流的大小及其分布情况，从而使得其近场磁场分布也同时发生相应的改变。通过检测电路或系统工作时的磁场分布情况来判断电路板的工作状态，就能够实现对电路板非接触式的检测与诊断，这种根据检测电路近场磁场分布状态，从而实现对电路板的故障诊断的技术，称之为基于磁场映像的故障诊断技术。

目前的基于磁场映像的故障诊断技术中，采用H场探头配合频谱分析仪的形式实现磁场映像的获取（采用此种方法的成本较高），或有的采用单个霍尔传感器进行磁场映像的获取，由于霍尔传感器只能测量单个方面的磁场强度，在检测时检测人员需要对熟悉该被检测的电路结构，检测效率低下，而且无法解决多个地方出现故障时难以准确判定位置的问题。

发明内容

本发明实施例目的在于提供基于霍尔传感器列阵的PCB短路检测方法及检测装置，应用该技术方案可以解决多个地方出现故障时准确判断故障位置，提高检测的效率，降低成本与制作工艺。

第一方面，本发明实施例提供了基于霍尔传感器列阵的PCB短路检测方法，包括：

A、将工作正常的PCB电路板固定在检测装置的检测台上，将霍尔传感器列阵对准所述工作正常的PCB电路板，记录所述霍尔传感器列阵当前的位置为初始位置；

B、开启所述霍尔传感器列阵，所述霍尔传感器列阵中各传感器按照预设的周期旋转并采集磁场数据，通过调整所述检测台与所述霍尔传感器列阵的水平位置，并根据所述采集的磁场数据，依次获得未偏移的磁场分布矩阵图、第一偏移的磁场分布矩阵图、第二偏移的磁场分布矩阵图、第三偏移的磁场分布矩阵图；

C、叠加合成所述未偏移的磁场分布矩阵图、所述第一偏移的磁场分布矩阵图、所述第二偏移的磁场分布矩阵图以及所述第三偏移的磁场分布矩阵图，获得第一磁场分布矩阵图；

D、对所述工作正常的PCB电路板添加激励信号，重复步骤B至C，获得第二磁场分布矩阵图；

E、将待测的PCB电路板固定在检测装置的检测台上，并添加所述激励信号，再将所述霍尔传感器列阵恢复至所述初始位置，重复步骤B至C，获得第三磁场分布矩阵图；

F、将所述第二磁场分布矩阵图减去所述第一磁场分布矩阵图，获得第四磁场分布矩阵图，对所述第四磁场分布矩阵图进行归一化处理并映射到灰度图上，获得第一磁场分布灰度图；

G、将所述第三磁场分布矩阵图减去所述第一磁场分布矩阵图，获得第五磁场分布矩阵图，对所述第五磁场分布矩阵图进行归一化处理并映射到灰度图上，获得第二磁场分布灰度图；

H、将第二磁场分布灰度图减去第一磁场分布灰度，获得所述待测PCB电路板的故障磁场灰度图，对所述故障磁场灰度图上的每一个点作阈值差，获得故障位置分布图，以便于检测人员根据所述故障位置分布图，获得所述待测的PCB电路板的检测结果。

进一步的，步骤B具体包括：B1、开启所述霍尔传感器列阵，所述霍尔传感器列阵中各所述传感器按照预设的周期旋转并采集周期采集磁场数据，获得所述未偏移的磁场分布矩阵图；

B2、复位所述霍尔传感器列阵到所述初始位置，将所述霍尔传感器列阵在水平方向上，向右平移一个预设的单位长度，采集当前的磁场数据，获得所述第一偏移的磁场分布矩阵图；

B3、复位所述霍尔传感器列阵到所述初始位置，将所述霍尔传感器列阵在水平方向上，向下平移一个所述单位长度，采集当前的磁场数据，获得所述第二偏移的磁场分布矩阵图。

B4、复位所述霍尔传感器列阵到所述初始位置，将所述霍尔传感器列阵在水平方向上，向下平移一个所述单位长度，再向右平移一个预设的单位长度，采集当前的磁场数据，获得所述第三偏移的磁场分布矩阵图。