用于测量和可视化PCB的电磁参数的值的方法、系统和探针技术方案

本发明专利技术涉及用于测量和可视化PCB的电磁参数的值的方法、系统和探针，其中，探针的探针头非接触地测量所述PCB的至少两个不同位置处的至少一个电磁参数的值；相对于所述探针头固定在适当位置的相机针对所述不同位置中的每一个位置记录所述PCB在所述探针头周围的区域的图像；针对所述不同位置中的每一个位置，将所述电磁参数的测量值与所述PCB在所述探针头周围的区域的记录的图像相关联；确定所述区域的每个记录的图像在所述PCB的地图表示上的位置；将所述PCB的地图表示与所述电磁参数的测量值叠加，以及将所述PCB的地图表示与叠加的所述电磁参数的测量值一起可视化。所述电磁参数的测量值一起可视化。所述电磁参数的测量值一起可视化。

【技术实现步骤摘要】
用于测量和可视化PCB的电磁参数的值的方法、系统和探针


[0001]本专利技术涉及一种用于可视化印刷电路板(PCB)的电磁参数的测量值的方法、系统和探针，其中，所述探针的探针头非接触地测量所述PCB的至少两个不同位置处的至少一个电磁参数的值，并且相对于所述探针头固定在适当位置的相机针对所述不同位置中的每一个位置记录所述PCB在所述探针头周围的区域的图像。

技术介绍

[0002]探针，特别是示波器探针，是一种用于将信号源(例如电子电路中用于测量电子电路的信号的测量点)连接到示波器的设备。特别地，探针与示波器有物理连接，从而实现电气连接。根据信号源和要进行的测量，探针可以像导线一样简单(例如无源探针)，也可以像有源差分探针一样复杂，有源差分探针包括放大器，以将探针输入电容保持在很低的水平，从而最小化探针对要测量的信号的影响。
[0003]存在不同的示波器探针用于各种应用，如复杂电子电路的调试、高速串行总线信号的信号完整性测量、以及具有高电压电平的电力电子器件的表征。
[0004]此外，应该注意的是，由于电子电路的小型化，将探针的探针头或探针尖端分别精确地放置在用于测量信号的期望测量点上变得越来越困难。鉴于这个问题，欧洲专利申请EP 3 686 610 A1描述了一种探针、用于应用探针的测量系统和方法，其中诸如相机的图像捕获设备牢固地布置在探针处。图像捕获设备捕获探针尖端的区域周围的图像数据，然后在将探针尖端定位在期望的测量点期间将捕获的图像数据提供给用户。因此，用户可以具有探针尖端周围区域的详细视图，并且简化了探针尖端的定位。
[0005]上述电子电路主要位于PCB上。
[0006]还应该注意的是，探针不仅可以连接到示波器，还可以连接到频谱分析仪、信号分析仪或电磁干扰(EMI)测试接收器。
[0007]和与电子电路直接接触的探针不同，还存在所谓的近场探针，其与电子电路不直接接触并且基于非触摸或非接触测量方法测量参数。
[0008]近场探针用于分析电子电路中的电磁兼容性(EMC)问题，并确定其原因(例如EMI)。存在多个近场探针组，包括用于示波器、信号和频谱分析仪以及EMI测试接收器的E场和H场探针。
[0009]例如，如果开发人员必须找出超过EMC标准的发射极限的原因，通常会执行近场测量。基于场强测量，开发人员已经知道被测设备或模块的多个临界频率。减少EMI的一种实用方法是分析近场，定位源，并提出有针对性的对策。此外，无源近场探针也可以用于抗扰度测量。
[0010]通过这些近场探针，可以在期望的测量点或位置测量特定参数，例如EMI或EMC参数，并在例如示波器上示出或显示该特定位置的参数的值。
[0011]然而，例如，为了清楚地确定PCB EMI的哪些区域高以及EMI源确切存于哪里，有必要获得PCB的不同位置或区域的EMC或EMI参数的值。因此，必须在PCB的多个位置进行探针
测量，并且必须保存或记下每个值，以便为每个位置获得相应的参数值。在测量结束时，用户此时必须手动将这些值相互比较，并检查在哪些位置存在最高值。这个过程对用户来说相当复杂。

技术实现思路

[0012]因此，本专利技术的目的是简化EMI源在PCB上的位置。
[0013]该目的是通过本专利技术的实施方式来实现的。本专利技术的实施方式进一步改进了本专利技术的中心思想。
[0014]本专利技术涉及一种用于可视化PCB的电磁参数的测量值的方法，其中，探针的探针头非接触地测量所述PCB的至少两个不同位置处的至少一个电磁参数的值，并且相对于所述探针头固定在适当位置的相机针对所述不同位置中的每一个位置记录所述PCB在所述探针头周围的区域的图像。然后，针对所述不同位置中的每一个位置，将所述电磁参数的测量值与所述PCB在所述探针头周围的区域的记录的图像相关联，并且确定所述区域的每个记录的图像在所述PCB的地图表示上的位置。此外，将所述PCB的地图表示与所述电磁参数的测量值叠加，并且将所述PCB的地图表示与叠加的所述电磁参数的测量值一起可视化。
[0015]有利地，所述电磁参数可以是电磁兼容性(EMC)参数或电磁干扰(EMI)参数。
[0016]在一个优选实施方式中，所述PCB的地图表示在所述方法开始时是可用的，其中，将所述区域的每个记录的图像与所述PCB的地图表示进行比较，并且基于所述比较确定所述区域的每个记录的图像在所述PCB的地图表示上的位置。所述PCB的地图表示可以是所述PCB的图形地图表示，特别是所述PCB的照片或图像，并且在所述方法开始时记录或预先记录所述PCB的图形地图表示。还可能的是，所述PCB的地图表示是所述PCB的预先可用的布局，并且通过使用所述区域的记录的图像来生成所述PCB的图像。
[0017]在另一个优选实施方式中，所述PCB的地图表示在所述方法开始时不可用，其中，在所述关联之后，并且在所述确定之前，通过使用所述区域的记录的图像来生成所述PCB的地图表示。在这种情况下，可以基于先前的生成，确定所述区域的每个记录的图像在所述PCB的地图表示上的位置。
[0018]有利地，叠加的所述电磁参数的测量值可以通过使用2维、2.5维或3维技术而在所述PCB的地图表示上可视化，其中，可以在所述PCB的地图表示上用伪彩色覆盖叠加的所述电磁参数的测量值，可以基于叠加的所述电磁参数的测量值对所述PCB的地图表示进行伪彩色编码以将其可视化，或者可以使用条形图将叠加的所述电磁参数的测量值在所述PCB的地图表示上可视化。
[0019]本专利技术还涉及一种用于可视化PCB的电磁参数的测量值的系统，其中，所述系统包括：具有探针头的探针，所述探针头用于非接触地测量所述PCB的至少两个不同位置处的至少一个电磁参数的值；以及相机，所述相机相对于所述探针头固定在适当位置，并且用于针对所述不同位置中的每一个位置记录所述PCB在所述探针头周围的区域的图像。此外，所述系统包括处理设备，所述处理设备用于针对所述不同位置中的每一个位置将所述电磁参数的测量值与所述PCB在所述探针头周围的区域的记录的图像相关联，确定所述区域的每个记录的图像在所述PCB的地图表示上的位置，以及将所述PCB的地图表示与所述电磁参数的测量值叠加。此外，所述系统包括可视化设备，所述可视化设备用于将所述PCB的地图表示
与叠加的所述电磁参数的测量值一起可视化。
[0020]有利地，所述相机可以布置在所述探针、特别是所述探针头中，或者靠近所述探针，并且所述探针可以包括用于触发所述相机来记录所述区域的图像的按钮或微型按钮。
[0021]此外，所述系统还可以包括示波器、频谱分析仪、信号分析仪或EMI测试接收器，其中，所述处理设备和所述可视化设备可以布置在所述示波器、所述频谱分析仪、所述信号分析仪或所述EMI测试接收器中，并且所述探针和所述相机与所述示波器、所述频谱分析仪、所述信号分析仪或所述EMI测试接收器连接。
[0022]本专利技术还涉及一种用于测量PCB的电磁参数的值的探针，其中，所述探针包括用于非接触地测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于可视化印刷电路板(PCB)的电磁参数的测量值的方法，包括：
‑
通过探针的探针头，非接触地测量(S11)所述PCB的至少两个不同位置处的至少一个电磁参数的值；
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通过相对于所述探针头固定在适当位置的相机，针对所述不同位置中的每一个位置，记录(S12)所述PCB在所述探针头周围的区域的图像；
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针对所述不同位置中的每一个位置，将所述电磁参数的测量值与所述PCB在所述探针头周围的区域的记录的图像相关联(S13)；
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确定(S14)所述区域的每个记录的图像在所述PCB的地图表示上的位置；
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将所述PCB的地图表示与所述电磁参数的测量值叠加(S15)；
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将所述PCB的地图表示与叠加的所述电磁参数的测量值一起可视化(S16)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电磁参数是电磁兼容性参数或电磁干扰参数。3.根据权利要求1
‑
2中任一项所述的方法，其中，所述PCB的地图表示在所述方法开始时是可用的，并且确定步骤(S14)还包括：
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将所述区域的每个记录的图像与所述PCB的地图表示进行比较(S14a)；
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基于所述比较，确定(S14b)所述区域的每个记录的图像在所述PCB的地图表示上的位置。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述PCB的地图表示是所述PCB的图形地图表示，特别是所述PCB的照片或图像，并且在所述方法开始时记录或预先记录所述PCB的图形地图表示。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述PCB的地图表示是所述PCB的预先可用的布局，并且所述方法还包括：
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通过使用所述区域的记录的图像来生成所述PCB的图像。6.根据权利要求1
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2中任一项所述的方法，其中，所述PCB的地图表示在所述方法开始时不可用，并且在关联步骤(S13)之后和确定步骤(S14)之前，所述方法还包括：
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通过使用所述区域的记录的图像来生成(S17)所述PCB的地图表示。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述确定步骤(S14)还包括：
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基于生成步骤确定(S14c)所述区域的每个记录的图像在所述PCB的地图表示上的位置。8.根据权利要求1
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7中任一项所述的方法，其中，在可视化步骤(S16)中，通过使用2维、2.5维或3维技术，在所述PCB的地图表示上可视化叠加的所述电磁参数的测量值。9.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述可视化步骤(S16)中，在所述PCB的地图表示上用伪彩色覆盖叠加的所述电磁参数的测量值，基于叠加的所述电磁参数的测量值对所述PCB的地图表示进行伪彩色编码以将其可视化，或者使用条形图将叠加的所述电磁参数的测量值在所述PCB的地图表示上可视化。
10.一种用于可视化印刷电路板(PCB)(24，34)的电磁参数的测量值的系统，包括：
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具有探针头(22，32)的探针(21，31)，所述探针头被配置为非接触地测量所述PCB(24，34)的至少两个不同位置处的至少一个电磁参数的值；

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：罗德施瓦兹两合股份有限公司，
类型：发明
国别省市：