在制作印制板的過程中,印制腐蝕工藝完成后,會(huì)遇到一些問題,如、銅泊條之間不該連結(jié)的地方被連接了(搭橋),即出現(xiàn)了短路故障。這里介紹一種印制板短路檢測(cè)器電路,用它可以檢測(cè)印制板的上述故障。 一、工作原理 在印制板某個(gè)部分的線路不該連結(jié)的地方若發(fā)生了短路現(xiàn)象時(shí),只需在該部分j主人信號(hào)電流,從而在該局部區(qū)域會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)可以用這里介紹的短路檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)時(shí),該檢測(cè)器會(huì)在短路處發(fā)出聲響和LED閃爍的同時(shí)報(bào)警,以示出短路的位置。檢測(cè)器電路如下圖所示。例如,當(dāng)印制板,見右圖的A處存在短路,只需在C、D兩點(diǎn)法人一組脈沖信號(hào),再用線圈(可自制)去拾取該磁場(chǎng)的信號(hào)。為了提高檢測(cè)靈敏變,這里選擇了信號(hào)頻率為39kHz(超聲頻率)。線圈L1拾取的信號(hào)經(jīng)運(yùn)放IC1a~I(xiàn)C1C(TS9241N)放大,再通過斯米特觸發(fā)器電路IC2(74H132)整形后由IC3(74HC4O4O)分頻。 電路中的電位器P1,用以調(diào)節(jié)運(yùn)放IC1的增蓋。電路中的插座J1,可按用戶需要短接其某兩點(diǎn),以選擇分頻信號(hào)。該信號(hào)再輸出供給IC2C、IC2D和蜂鳴器組成的報(bào)警電路以發(fā)出聲響。同時(shí),分頻器IC3的(11)腳輸出的分頻信號(hào),通過電阻R16驅(qū)動(dòng)LED(D2)發(fā)光,以示告警。(11)腳的分頻信號(hào)為29kHz/212=7Hz。LED發(fā)光時(shí),可能為閃爍光.也可能是連續(xù)光,這取決于分頻計(jì)數(shù)器IC3運(yùn)行停止檢測(cè)時(shí)(11)腳的狀態(tài)。 下圖電路采用電池供電,為了顯示電源的正常供電,利用IC2B外加Rl3和CIO組成2Hz的多諧振蕩器,用LED(D1)進(jìn)行顯示,Rl4為限流電阻,保證D1處于微功耗狀態(tài),通過LED的電流約1mA。
檢測(cè)器的檢測(cè)線圈L1檢測(cè)時(shí)所需的信號(hào)源,由IC1的第四個(gè)運(yùn)放IC1D完成,IC1D、R17、R18、R19、電位器P3和C11等組成多諧振蕩器,由它產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào),其,頻率由等式f0=2.26.7kHz~39kHz,由p3可調(diào)定值,也可改變C11和R19以改變多諧振蕩器的頻率。由上述可見,由于信號(hào)頻率是一點(diǎn)頻,這就限制了檢測(cè)信號(hào)源的電流其它諧波的出現(xiàn)。信號(hào)源中的電感L2,是低通濾波器,它與輸出串聯(lián)。 C12是隔直(DC)電容,通過電阻R2O與電感L2串聯(lián),以防止電感線圈中有直流電通過。 運(yùn)算放大器IC1型號(hào)為TS9241N,其工作電壓為2.7~+12(v);輸出電流可達(dá)80mA。IC1這種高輸出電流使放大器IC1的最后輸出,無需再加放大工作,實(shí)際上IC1所需的工作電流僅20mA。
前己所述,電路由電池供電,其值為+3V,采用兩節(jié)AA電池已能滿足電路要求。從下圖的左下角電源供電電路可看出,因?yàn)殡娫措妷河幸话?1.5V)是虛地點(diǎn),所以在印板制作時(shí)會(huì)有兩個(gè)接地點(diǎn)。具體使用電池時(shí),對(duì)兩個(gè)電池采用抽頭方法,達(dá)到接虛地目的。 二、安裝結(jié)構(gòu) 短路檢測(cè)器的安裝結(jié)構(gòu)也是十分重要的,因?yàn)樗苯佑绊懙綑z測(cè)的可靠性。這里首先介紹檢測(cè)器電路(圖1)中檢測(cè)頭(又稱探頭)的制作方法,圖1中的電感L1組成檢測(cè)頭,L1是在鐵氧體磁環(huán)(TL1O/6/4-3E5)上,用0.1mm的漆包工隊(duì)錢繞100匝形成的電感,其值為35mH(L1=35mH).L1安裝在一屏蔽盒上。屏蔽盒是一小的矩形盒,利用0.3mm的銅片,制成的小盒,小盒內(nèi)徑尺寸為:30(長(zhǎng))×11(寬)×5(高)mm3。小盒制成后,將磁芯線圈用環(huán)氧樹脂粘合在屏蔽盒上,粘盒時(shí),電感L1的引出線應(yīng)相互遠(yuǎn)離,以避免短路,且便于引出。 線圈L1的兩端子與屏蔽電纜(可用便宜的標(biāo)準(zhǔn)音頻電纜)相連,連接時(shí)L1的兩個(gè)端子和電纜的兩個(gè)端子可通過一絕緣印板上的兩條獨(dú)立的導(dǎo)電極把它們各自焊接上,再用環(huán)氧樹脂粘合,以保證電纜線頭無移動(dòng)的可能。探頭電纜的另外兩端再與印板電路放大器輸入端相連,探頭電纜的長(zhǎng)度按需要但不大于1m適當(dāng)選擇,不應(yīng)太長(zhǎng).太長(zhǎng)的電纜會(huì)造成信號(hào)的衰減,探測(cè)靈敏變降低。 檢測(cè)電路除檢測(cè)器L1按上述要求獨(dú)立安裝外,其余電路全部裝在印制板上,如下圖中的印板示意圖。有興趣制作該印板電路短路探測(cè)器,可按下圖的雙面印制板,進(jìn)行制作。 三、電路調(diào)試 電路印板、探頭等全部制作完成后,還需對(duì)電路工作的信號(hào)頻率,用頻率計(jì)進(jìn)行檢測(cè)校準(zhǔn)電路信號(hào)頻率變化是由屏蔽線的分口電容(1OOPF/m)造成的校準(zhǔn)后頻率為29kHz~27.5kHz。電路工作正常,頻率校準(zhǔn)之后,檢測(cè)器即可投入使用。 |
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