一种复合环境下测评电路板质量的实验装置及实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种复合环境下测评电路板质量的实验装置，包括测试箱，还包括与所述测试箱箱体侧壁连接向所述测试箱内发射电磁波的射频系统、向待测电路板进行高压放电的脉冲电压发生系统、放置待测电路板的支架、测量待测电路板附近电磁波强度的功率探头以及数据处理系统。本发明专利技术同时提供了一种复合环境下测评电路板质量的实验方法，采用如上的实验装置。本发明专利技术提供的一种复合环境下测评电路板质量的实验装置和实验方法，可在不同温度、射频干扰、高电场情况下，分别对电路板的质量检测。

【技术实现步骤摘要】
一种复合环境下测评电路板质量的实验装置及实验方法
本专利技术涉及一种电路板的测试装置，尤其是一种可以在复合环境下测评电路板质量的实验装置以及相应的实验方法
技术介绍
随着轨道交能不断进步，动车组以其特有的高速，人们出行的也越来越多的选择动车组，动车组成行驶过程中，显示系统电路、广播电路以及各种其他用途的电路板均处于复杂的电磁环境中，而动车组上每节车厢内所有的电子设备及控制系统采用集中式安装而导致局部高温，这些因素是电路板损坏并且导致电路发生故障的主要因素。目前研究电磁干扰对各类电路板的性能影响主要是能过权威的实验中心完成测试，测试过程费时费力，同时电磁抗扰度实验和高压对电子元器件的损伤实验是分开进行的，不能有效测评接近高速列车实际工况下的产品质量，所以急需一种能准确、快捷测定工况下动车组各类电路板质量的实验装置及相应的实验方法。
技术实现思路
本专利技术主要目的在于解决上述问题和不足，提供了一种复合环境下测评电路板质量的实验装置及实验方法，可在不同温度、射频干扰、高电场情况下，分别对电路板的质量检测。为实现上述目的，本专利技术首先提供了一种复合环境下测评电路板质量的实验装置，其技术方案是：一种复合环境下测评电路板质量的实验装置，包括测试箱，还包括与所述测试箱箱体侧壁连接向所述测试箱内发射电磁波的射频系统、向待测电路板进行高压放电的脉冲电压发生系统、放置待测电路板的支架、测量待测电路板附近电磁波强度的功率探头以及数据处理系统。进一步的，还包括可调节和控制所述测试箱内部温度的温度调节系统。进一步的，所述射频系统包括通过传输线相互连接的射频信号源、功率控制系统及复合天线，所述功率控制系统接收射频信号源发射的电磁波，放大处理到相应的功率后经复合天线向所述测试箱体内发射电磁波。进一步的，所述功率控制系统包括功率放大器及功率控制回路，所述功率放大器分别与所述射频信号源、复合天线及功率控制回路连接，所述功率控制回路与所述功率探头连接。进一步的，所述数据处理系统包括数据采集系统、数据分析显示系统，所述数据采集系统将采集的脉冲电压信号、射频功率信号、温度信号、放电量信息传输给所述数据分析系统进行数据分析处理，并显示。本专利技术进一步提供了一种复合环境下测评电路板质量的实验方法，采用如下技术方案：一种复合环境下测评电路板质量的实验方法，使用如前文所述的实验装置，测试过程包括如下步骤，S1，温度调节装置预设不同的控制温度，并对测试箱加热，使箱内维持在相应的预设控制温度水平；S2，射频系统向测试箱内发射电磁波，并通过功率控制系统调节待测周围的电磁波强度在预设范围内；S3，待测电路板周围围的温度和电磁波达到恒定，开启脉冲电压发生系统，使待测电路板处于强电场下，在复合环境中对待测电路板进行高压放电损伤测试，采集测试过程中的相关信号；S4，数据处理系统对步骤S3中采集的信号做相应的处理，计算得出不同复合环境下电路板的质量等级评估系数；S5，计算得到的评估系统与现有评价分级表对照，得出待测电路板的质量等级。进一步的，采用如下公式计算评估系数，其中，η为评估系数，T为温度控制系统提供的某一预设温度，Γ板为电路板反射系数，Γ空气为空气反射系数，Q测为滤波回路获取的电路板的放电量，P设为功率控制系统提供的某一预设的输出功率，U设为脉冲电压系统提供的某一预设脉冲电压。进一步的，当η>7.5时，质量等级为差，当η≤7.5，且η>4.5时，质量等级为中，当η≤4.5，且η>1.5时，质量等级为优。进一步的，所述数据采集系统与放大滤波回路连接，通过特高频天线获取待测电路板中的放电量信息。进一步的，所述测试箱的六个侧壁的中央部位均设置有所述复合天线。综上所述，本专利技术提供的一种复合环境测评电路板质量的实验装置及实验方法，与现有技术相比，具有如下优点：1.通过温度调节系统调节和控制测试箱内的温度，通过一个回路，实现加热控制和监控，使得箱内维持预设温度，测试环境温度稳定；2.通过功率控制系统放大射频信号源射的电磁波的信号，并根据功率探头的反馈及时调整电磁波的强度，使测试箱接收稳定的预设电磁波，通过一个回路，实现电磁波信号的放大、监控、调整的功能；3.装置可同时模拟不同工况下的复合环境，并可根据需要随时调整环境内的工况系数，适应不同电路板进行测试。附图说明：图1：本专利技术一种复合环境下电路板质量检测装置示意图；图2：本专利技术一种复合环境下电路板质量检测装置中测试箱结构示意图；其中：传输线1，射频系统2，数据处理系统3，功率控制系统4，220V交流电源5，射频信号源6，功率放大器7，功率控制回路8，特高频天线9，脉冲电压发生系统10，直流电源11，温度调节系统12，放大滤波回路13，数据采集系统14，直流供电线15，绝缘托板16，复合天线17，托板支架18，吸波材料19，测试箱20，电加热装置21，温度调节装置22，温度传感器25，功率探头26，电路板27，数据分析显示系统33，绝缘材料36，托板支架下段37、托板支架中段38、托板支架上段39、具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。本专利技术提供了一种复合环境下测评电路板质量的实验装置，包括测试箱20，还包括与测试箱20箱体侧壁连接向测试箱20内发射电磁波的射频系统2、向待测电路板27进行高压放电的脉冲电压发生系统10、放置待测电路板的支架、测量待测电路板27附近电磁波强度的功率探头26以及数据处理系统3。如图1和图2所示，测试箱20为密封结构，包括相互连接固定的六个侧壁，内部设有绝缘材料36，在底壁上固定有可放置待测电路板27(后称为电路板27)的支架，支架包括托板支架18和绝缘托板16，托板支架18底部与测试箱20的底壁固定，顶部与绝缘托板16固定，绝缘托板16用于放置电路板27，同时，在绝缘托盘上表面上，还固定有一个或多个温度传感器25和功率探头26，用以感知电路板周围的温度和电磁波的强度。如图2所示，托板支架18包括顺序垂直连接的托板支架下段37、托板支架中段38，托板支架上段39，形成大体呈“ㄣ”状的托板支架18，托板支架下段37的底部与测试箱20的底壁固定，托板支架上段的顶部安装绝缘托板16，且三段均为长方体结构。在本专利技术提供的实施例中，测试箱20为边长为2400mm的立方体，将测试箱20内部用厚度为3mm的绝缘材料围成一个边长为2350mm的立方体空间；托板支架下段37是一个长、宽均40mm，高为1025mm的长方体，托板支架中段38是一个长为280mm，宽、高均为40mm的长方体，托板支架上段39是一个长、宽均为40mm，高位100mm的长方体；在托板支架上段39安装一个长、宽均为200mm，厚度为10mm的绝缘托板16。以上为本专利技术提供的适用于车载显示系统电路的测试箱的示例，在实际应用中，可以根据待测电路板的大小确定测试箱20以及内部绝缘托板16和托板支架18的具体尺寸。如图1所示，射频系统2通过传输线1与固定在测试箱20内壁上的复合天线17连接，包括通过顺序连接的220V交流电源5、射频信号源6以及功率控制系统4，220V交流电源为射频信号源提供电源，射频信号源6发射一定功率的射频信号，即电磁波，功率控制系统4对射频信号源6发射的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合环境下测评电路板质量的实验装置，包括测试箱，其特征在于：还包括与所述测试箱箱体侧壁连接向所述测试箱内发射电磁波的射频系统、向待测电路板进行高压放电的脉冲电压发生系统、放置待测电路板的支架、测量待测电路板附近电磁波强度的功率探头以及数据处理系统。

【技术特征摘要】
1.一种复合环境下测评电路板质量的实验装置，包括测试箱，其特征在于：还包括与所述测试箱箱体侧壁连接向所述测试箱内发射电磁波的射频系统、向待测电路板进行高压放电的脉冲电压发生系统、放置待测电路板的支架、测量待测电路板附近电磁波强度的功率探头以及数据处理系统。2.如权利要求1所述的一种复合环境下测评电路板质量的实验装置，其特征在于：还包括可调节和控制所述测试箱内部温度的温度调节系统。3.如权利要求1所述的一种复合环境下测评电路板质量的实验装置，其特征在于：所述射频系统包括通过传输线相互连接的射频信号源、功率控制系统及复合天线，所述功率控制系统接收射频信号源发射的电磁波，放大处理到相应的功率后经复合天线向所述测试箱体内发射电磁波。4.如权利要求3所述的一种复合环境下测评电路板质量的实验装置，其特征在于：所述功率控制系统包括功率放大器及功率控制回路，所述功率放大器分别与所述射频信号源、复合天线及功率控制回路连接，所述功率控制回路与所述功率探头连接。5.如权利要求1至4任一项所述的一种复合环境下测评电路板质量的实验装置，其特征在于：所述数据处理系统包括数据采集系统、处理及显示系统，所述数据采集系统将采集的脉冲电压信号、射频功率信号、温度信号、放电量信息传输给所述数据分析系统进行数据分析处理，并显示。6.一种复合环境下测评电路板质量的实验方法，其特征在于：使用如权利要求1至5任一项所述的实验装置，测试过程包括如下步骤，S1，温度调节装置预设不同的控制温度，并对测试箱加热，使箱内维持在...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳刚，邓鸿剑，杨盼奎，刘侠，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37