[实用新型]一种用于电路板温度场的测量装置

说明书

本实用新型公开了一种用于电路板温度场的测量装置，它包括XYZ三轴单挂龙门架单元、集成传感单元、电机驱动电路、电机控制电路、数据采集模块、模拟信号线、串行总线，所述集成传感单元固定在XYZ三轴单挂龙门架单元的X轴滑台上，集成传感单元的输入端采集印刷电路板热辐射信息，其输出端通过模拟信号线与数据采集模块的输入端相连，数据采集模块的输出端通过串行总线与电机控制电路的输入端相连，电机控制电路的输出端与电机驱动电路的输入端相连，电机驱动电路的输出端与XYZ三轴单挂龙门架单元三个方向轴的步进电机的输入端相连。本实用新型采用步进电机驱动，实现了自动化检测印刷电路板温度场，并具有操作方便、测量精度高等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种温度场检测装置，具体涉及一种移动式印刷电路板温度场测量装置。

背景技术

热特性是影响印刷电路板可靠性最关键的一个因素。随着电子设计与制造技术的发展，电子及相关产业追求小型化、集成化、高频率和高运算速度，电子元器件和设备的单位面积或体积功率密度愈来愈高。印刷电路板的集成度也越来越高，单位体积内的热流密度随之越来越大，由此引发的热失效问题已经成为印刷电路板最常见的故障。相关数据表明，印刷电路板失效55%是由其工作负荷累积过高而引起的。著名的10℃法则指出，电子元器件发热效率随其工作温度升高呈指数增长，结温每升高10℃，其使用寿命约降低一半，故障发生率约增加一倍。国内外学者都试图在建立印刷电路板温度场分析模型时，能够全面的考虑影响印刷电路板及其周围环境的温度场分布的各种因素，以便真实的反映印刷电路板产生的热量散发情况，从而得到比较准确的印刷电路板温度场。目前大部分研究者主要采用热电偶、红外测温仪、光学高温计、CCD比色测温、声学法温度场检测技术、有限元模拟等方法对印刷电路板温度场进行研究，由于印刷电路板涉及的元器件较多，经过各元器件的电流与电压无法精确测量，并且电流经过元器件时，元器件的做功功率与发热功率的关系没有一个确定关系，在进行印刷电路板温度场分析计算时，利用了不少假设进行简化。故尽管国内外学者在这方面的研究比较多，但所有这些研究还是很难获得精确的测量数据。利用红外测温仪测温不准确，也不便于印刷电路板温度场的实时检测；利用CCD比色测温测温精度不高；利用有限元模型计算，温度场的计算靠假设值作为输入值而带来很大的误差。

发明内容

为了解决现有测量装置测量印刷电路板温度场过程复杂、测量精度不高的技术问题，本实用新型提供一种安装调试简便、运行可靠、测量精度高的用于电路板温度场的测量装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：一种用于电路板温度场的测量装置，它包括XYZ三轴单挂龙门架单元、集成传感单元、电机驱动电路、电机控制电路、数据采集模块、模拟信号线、串行总线，所述集成传感单元通过夹具固定在XYZ三轴单挂龙门架单元的X轴滑台上，集成传感单元的输入端采集印刷电路板热辐射信息，其输出端通过模拟信号线与数据采集模块的输入端相连，数据采集模块的输出端通过串行总线与电机控制电路的输入端相连，电机控制电路的输出端与电机驱动电路的输入端相连，电机驱动电路的输出端与XYZ三轴单挂龙门架单元三个方向轴的步进电机的输入端相连。

进一步的，所述集成传感单元由红外镜头和红外焦平面探测器阵列组成。

进一步的，所述红外焦平面探测器阵列为非制冷红外焦平面探测器阵列。

进一步的，所述电机驱动电路采用专用电机驱动芯片L298N。

进一步的，所述串行总线包括但不限于RS232、RS485、RS422、MBUS中的任何一种串行总线。

进一步的，所述电机控制电路采用处理器STM32F103RBT6。

本实用新型相对现有技术产生的有益效果是：

1、本实用新型结构设计新颖，采用步进电机驱动，不需要人工移动红外热探测传感器，可实现自动化检测印刷电路板温度场，操作方便，智能简捷，安全高效。