本实用新型专利技术提供一种印刷线路板短路点跟踪装置，其包括装置主板，提供多路电源的定制变压器，数据采集模块，数据处理模块，恒流激励电路模块，显示模块（数码管，按键，分离件LED等），保护电路，电源，时钟源，激励源加载探头，测量信号探头，重启轻触按键。与现有技术相比，利用先进的VPS(Vector plane stimulus)原理，使发现短路点的精度大大提高，不大于1.5cm。提高了批量作业的效率。高了批量作业的效率。高了批量作业的效率。
【技术实现步骤摘要】
一种印刷线路板短路点跟踪装置
[0001]本技术涉及PCB线路板测试的
，尤其涉及一种印刷线路板短路点跟踪装置。
技术介绍
[0002]PCB线路板是电子工业的重要部件之一。几乎每种电子设备都要使用。在PCB线路板生产焊接过程中，仪器设备使用过程中，难免出现搭锡、电容击穿等短路现象。PCB线路板往往是多层结构，且有时一个节点上连接几十个组件，例如，电源端VCC。如果有短路现象，现有方法一般采用手工大面积焊下元器件，笨拙低效；要么使用现有短路测试仪，技术落后，定位精度低，也不是很理想。为此，急需设计出一种PCB线路板短路点跟踪定位装置，来解决上述问题。
技术实现思路
[0003]在本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种印刷线路板短路点跟踪装置。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术力案：
[0005]一种印刷线路板短路点跟踪装置，包括装置主板，提供多路电源的定制变压器，数据采集模块，数据处理模块，恒流激励电路模块，显示模块（数码管，按键，分离件LED等），保护电路，电源，时钟源，激励源加载探头，测量信号探头，重启轻触按键。
[0006]进一步地，装置主板上焊接有大部分功能模块，周边有固定安装孔。所述提供多路电源的定制变压器通过第1接插件J1与装置主板连接；激励源加载探头连接装置主板上的第2到第5接插件，J2
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J；测量信号探头通过第6接插件J6，第7接插件J7连接到装置主板；显示模块通过第8接插件10针插座J8连接到装置主板。
[0007]进一步地，所述数据采集模块包括，对测量输入信号“热端”和“冷端”分别钳位于正电源AVCC和负电源AVSS的钳位电路，所述第6芯片IC6，高精度低电压差分模拟放大器INA118；所述第7芯片IC7，单电源高精度可编程增益放大器PGA113；所述第8芯片IC8，独立的、可级联、二阶时间连续有源滤波器MAX275；所述第9芯片IC9，14bit伪差分模/数转换器AD7942。
[0008]进一步地，所述数据处理模块，包括所述第10芯片IC10，数据处理器单片机MCU，主要有3部分功能：一是对采集的测量信号，针对不同半周期测得的信号（相当于所述原理部分的V1，V2）求取每个半周期的均值、最大值、最小值，每次采样12组数据，分别求出上述3个值的均值；二是根据装置测量精度通过SPI接口调节可编程增益放大器PGA113的增益；三是根据测量结果，计算出当前测试探头对应短路点的距离，及应该往哪个方向移动。
[0009]进一步地，所述恒流激励电路模块，激励电流由定制变压器提供，激励信号电压有效值为5V，频率为50Hz，接线端子为DRV+和DRV
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；DRV+经过2个IN4148组成半波整流电路，同时回路中接有5欧姆/10W的大功率水泥电阻，还接有2A保险丝，大功率水泥电阻两端形成前
半个周期半波整流信号X_ACV+, X_ACV
‑
；同理，DRV
‑
支路形成后半个周期半波整流信号Y_ACV+,Y_ACV
‑
。
[0010]进一步地，所述显示模块包括3位数码显示，4个指示方向的LED，3个上电顺序指示LED，1个按键重启指示LED；驱动芯片为4个，所述第11芯片IC11
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所述第14芯片IC14所述芯片，优选SN74HC595N；3位数码显示为所述第15芯片IC15
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所述第17芯片IC17，集成8位数码管；4个指示方向的LED，3个上电顺序指示LED，1个按键重启指示LED共用1个驱动芯片；面板上装配有用于从休眠态重启的轻触按键。所述3位数码显示，实时显示前述测量的距离值，分离件LED显示测量探头需要移动的方向；装置上电开始，上电顺序指示LED，循环显示，以判断装置基本状态；检测探头长时间（本技术装置设为8秒）没有检测，装置会进入休眠态，按压重启的轻触按键，装置重新进入测量工作状态。
[0011]进一步地，所述电源包括从定制变压器通过接插件J1引入的多抽头交流电源，1路提供恒流激励电路驱动DRV+和DRV
‑
，1路由IN4148全波整流后由第1芯片IC1 LM7805为装置提供正电源DVCC和AVCC，优选+5V，DVCC和AVCC之间连接有保险丝FSB；1路由IN4148全波整流后由第2芯片IC2 LM7905为装置提供负电源AVSS，优选
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5V，电路中接有保险丝FSB；对应AVCC的公共端为AGND；对应DVCC的公共端为DGND；AGND和DGND通过0欧电阻单点连接；信号采集模块中用到的参考电压LEVEL_BOOST由第3芯片IC3 LM1117ADJ产生；信号采集模块中用到的参考电压AD_REF由第4芯片IC4 LM1117ADJ产生；信号处理模块中用到的电压+3.3V由第5芯片IC5 LM1117M3.3产生。
[0012]进一步地，时钟源由1个晶体振荡器和2个高精度电容与单片机MCU内部电路组成，时钟频率优选22.1184MHz。
[0013]进一步地，辅助元器件包括电阻、电容、三极管、二极管、接插件等。
[0014]进一步地，由于工作电流较大，加载激励电流的专用探头，线径不低于2mm2。
[0015]进一步地，由于测量的是线路板上的脉动直流电压，电压信号采集探头前端不可安装隔直流电容。
[0016]与现有技术相比，本技术的有益效果是:采用VPS (Vector plane stimulus) 技术跟踪发现PCB线路板的短路点，效率高，定位精度高，小于1.5cm，适合批量作业，比如PCB焊接企业。
附图说明
[0017]图1为本技术的总体结构图；
[0018]图2为电源电路的AVCC和AVSS和电源符号说明；
[0019]图3为电源电路的2个参考电压和+3.3V电路；
[0020]图4为保护电路；
[0021]图5为恒流激励电路；
[0022]图6为信号采集电路；
[0023]图7为数据处理电路；
[0024]图8为显示电路；
[0025]图9为向PCB线路板平面注入一路电流图；
[0026]图10为垂直交叉模式向PCB线路板平面注入另一路大小相同电流图；
[0027]图11为电势梯度线交汇图；
[0028]图12为短路点位置图。
[0029]其中，1、装置主板，2、数据采集模块，3、数据处理模块，4、恒流激励电路，5、显示模块，6、按键和分离件LED，7、电源，8、保护电路，9、时钟源，10、被测试电路板，11、测量信号探头，12、恒流激励电路接插件，13、激励源加载探头。
具体实施方式
[0030]在图1中，本技术利用VPS (Vector plane stimulus)原理，跟踪并定位PCB线路板短路点。本技术装置主板1一上电，恒流激本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种印刷线路板短路点跟踪装置,其特征在于,包括装置主板，提供多路电源的定制变压器，数据采集模块，数据处理模块，恒流激励电路模块，显示模块，保护电路，电源，时钟源，辅助元器件，激励源加载探头，测量信号探头，重启轻触按键。2.根据权利要求1所述的一种印刷线路板短路点跟踪装置，其特征是所述数据采集模块包括，对测量输入信号“热端”和“冷端”分别钳位于正电源AVCC和负电源AVSS的钳位电路，第6芯片IC6，高精度低电压差分模拟放大器INA118；第7芯片IC7，单电源高精度可编程增益放大器PGA113；第8芯片IC8，独立的、可级联、二阶时间连续有源滤波器MAX275；第9芯片IC9，14bit伪差分模/数转换器AD7942。3.根据权利要求1所述的一种印刷线路板短路点跟踪装置，其特征是所述数据处理模块包括，第10芯片IC10，数据处理器单片机MCU，型号STC12LE5A60S2；时钟源电路及编程端口。4.根据权利要求1所述的一种印刷线路板短路点跟踪装置，其特征是所述恒流激励电路模块，激励电流由定制变压器提供，激励信号电压有效值为5V，频率为50Hz，接线端子为DRV+和DRV
‑
；DRV+经过2个IN4148组成半波整流电路，同时回路中接有5欧姆/10W的大功率水泥电阻，还接有2A保险丝，大功率水泥电阻两端形成前半个周期半波整流信号X_ACV+,X_ACV
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；同理，DRV
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支路形成后半个周期半波整流信号Y_ACV+,Y_ACV
‑
。5.根据权利要求3所述的一种印刷线路板短路点跟踪装置，其特征是半波整流信号X_ACV+,X_ACV
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经过光耦器件TLP521
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2以及开关管S8050，形成50Hz矩形波信号CHECK_X，送到数据处理器单片机MCU；同理Y_ACV+,Y_ACV
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产生矩形波信号CHECK_Y，只是与CHECK_X相位差180
°
，2个信号作为信号处理的周期基准信号。6.根据权利要求1所述的一种印刷线路板短路点跟踪装置，其特征是所述显示模块包括3位数码显示，4个指示方向的LED，3个上电顺序指示LED，1个按键重启指示LED；驱动芯片为4个，第11芯片到第14芯片IC11
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IC14，SN74...
【专利技术属性】
技术研发人员：王金涛，卢兴国，
申请(专利权)人：中国传媒大学，
类型：新型
国别省市：
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