本實(shí)用新型涉及電阻測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種PCB板上電阻檢測(cè)裝置。
背景技術(shù):
電子設(shè)備維修過(guò)程中,傳統(tǒng)檢測(cè)電阻方法是把被測(cè)電阻從PCB板上焊下來(lái),用數(shù)字多用表測(cè)試后,把它焊回原處,顯然用分離法來(lái)測(cè)量電阻,不僅速度慢,而且還可能破壞原電路板的狀態(tài),進(jìn)而降低了電路板的質(zhì)量。
當(dāng)前對(duì)PCB板上電阻不拆卸檢測(cè)的主要是采用等電位屏蔽技術(shù),其中較常用的一種是采用“三端法”,但是該方法不能檢測(cè)到被測(cè)電阻周圍的等效并聯(lián)電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響程度,進(jìn)而導(dǎo)致錯(cuò)誤的測(cè)量結(jié)果。
在公開號(hào)CN204203363U的專利文件中,公開了一種電阻測(cè)量裝置,包括:計(jì)算機(jī)、電流源、納伏表;計(jì)算機(jī)與電流源和納伏表分別連接;所述納伏表與被測(cè)件組成回路;電流源與被測(cè)件組成回路;但該裝置未解決上述問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實(shí)用新型提供了一種PCB板上電阻檢測(cè)裝置,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能有效精確地對(duì)PCB板上的電阻進(jìn)行不拆卸檢測(cè)。
為實(shí)現(xiàn)以上目的,本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種PCB板上電阻檢測(cè)裝置,包括:
電壓基準(zhǔn)電路,用于產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓信號(hào);
電阻測(cè)量電路,與電壓基準(zhǔn)電路連接,用于測(cè)量電阻;
ICL7106A/D轉(zhuǎn)換電路,分別與電壓基準(zhǔn)電路和電阻測(cè)量電路連接,用于A/D轉(zhuǎn)換;
自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換電路,分別與電阻測(cè)量電路和ICL7106A/D轉(zhuǎn)換電路連接,用于綜合分析判斷處理并自動(dòng)選擇相應(yīng)的量程、小數(shù)點(diǎn)位置以及單位LED指示燈;
LED指示燈,與自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換電路連接;
測(cè)量判斷電路,與電阻測(cè)量電路連接,用于評(píng)估被測(cè)電阻測(cè)量值的被影響程度;
LCD液晶顯示器,與ICL7106A/D轉(zhuǎn)換電路連接,用來(lái)顯示數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地,電阻測(cè)量電路為三端法電阻測(cè)量電路。
優(yōu)選地,測(cè)量判斷電路由弱信號(hào)放大電路、門限檢測(cè)電路、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路等3部分組成。
優(yōu)選地,弱信號(hào)放大電路采用兩個(gè)同相比例放大電路串聯(lián)而成。
優(yōu)選地,門限檢測(cè)電路由電位器RM1、RM2和RM3組成的參考電壓設(shè)置電路、電壓比較器LM339以及74HC32等三部分組成。
優(yōu)選地,蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路由可控RC振蕩器和無(wú)源蜂鳴器組成。
本實(shí)用新型提供了一種PCB板上電阻檢測(cè)裝置,可不拆卸電阻進(jìn)行電阻測(cè)量,通過(guò)自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換電路和測(cè)量判斷電路的設(shè)置,使得在檢測(cè)PCB板上電阻的同時(shí),能對(duì)被測(cè)電阻周圍的等效并聯(lián)電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響程度進(jìn)行判斷,如果影響程度大,蜂鳴器報(bào)警,這有效地提高了電阻測(cè)量的精確性。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型的電阻測(cè)量電路的電路圖;
圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖;
圖3為本實(shí)用新型的測(cè)量判斷電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
實(shí)施例:
在電子線路中,對(duì)于被測(cè)電阻Rx而言,均可將與Rx并聯(lián)的元件等效為兩只互相串聯(lián)的電阻Ra和Rb,由此構(gòu)成等效三角形電阻網(wǎng)絡(luò),如圖1中虛框所示。在圖1中,運(yùn)算放大器的同向端接地,UP=0V,根據(jù)理想運(yùn)算放大器“虛短”原理,反向端和同向端虛短,因此,UN≈0V;反向端輸入電阻很高,虛斷,因此,IN≈0mA。由于Ra兩端呈等電位,沒(méi)有電流通過(guò),Rb作為負(fù)載電阻存在,對(duì)Rx不起分壓作用,即相當(dāng)于Ra和Rb從電路中被隔離掉了,由此可以得出下式。
Uo=-(Rx/Rr)×Ur
由上式可以看出,在基準(zhǔn)電壓Ur和基準(zhǔn)電阻Rr已知的前提下,Uo只取決于Rx,而與Ra和Rb無(wú)關(guān),即對(duì)Rx實(shí)現(xiàn)了電隔離。這就實(shí)現(xiàn)了將印刷電路板上的電阻Rx直接轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的輸出電壓Uo,只要用數(shù)字電壓表測(cè)出Rx兩端的電壓,就能根據(jù)公式求出Rx值。
如圖2所示,包括電壓基準(zhǔn)電路、與電壓基準(zhǔn)電路連接的電阻測(cè)量電路、分別與電壓基準(zhǔn)電路和電阻測(cè)量電路連接的ICL7106A/D轉(zhuǎn)換電路、分別與電阻測(cè)量電路和ICL7106A/D轉(zhuǎn)換電路連接的自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換電路、與自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換電路連接的LED指示燈、與電阻測(cè)量電路連接的測(cè)量判斷電路和與ICL7106A/D轉(zhuǎn)換電路連接的LCD液晶顯示器;總體設(shè)計(jì)思路為:由電壓基準(zhǔn)電路產(chǎn)生兩路100mV基準(zhǔn)電壓信號(hào),分別用于ICL7016A/D轉(zhuǎn)換電路和電阻測(cè)量電路。電阻測(cè)量電路將被測(cè)電阻阻值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的直流電壓,送到ICL7016A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量輸出到LCD液晶顯示器進(jìn)行顯示。自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換電路一方面采集ICL7106A/D轉(zhuǎn)換電路部分輸出管腳信號(hào),并對(duì)這些采集來(lái)的信號(hào)進(jìn)行綜合分析判斷處理,生成相應(yīng)的升/降量程判決信號(hào);另一方面根據(jù)升/降量程判決信號(hào)自動(dòng)選擇相應(yīng)的量程、小數(shù)點(diǎn)位置以及單位LED指示燈。在每一次測(cè)量過(guò)程中都遵循“測(cè)量——量程轉(zhuǎn)換——測(cè)量”的過(guò)程,該過(guò)程是一個(gè)閉環(huán)過(guò)程,直到選擇到合適的量程,測(cè)量出準(zhǔn)確的結(jié)果為止。測(cè)量判斷電路主要是用來(lái)判斷圖1中的Ra和Rb對(duì)Rx影響的大小,如果影響大,則蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲,表示測(cè)量數(shù)據(jù)不可信。
如圖3所示,其由弱信號(hào)放大電路、門限檢測(cè)電路、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路等3部分組成。只要圖3中K點(diǎn)的電壓在-30μV~0V之間,則等效并聯(lián)電阻Ra和Rb對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響可控制在5%以內(nèi)??紤]到噪聲和被測(cè)電壓弱的特點(diǎn),弱信號(hào)放大電路采用兩個(gè)同相比例放大電路串聯(lián)而成,放大倍數(shù)為105,運(yùn)放為TLC2652,該運(yùn)放采用斬波穩(wěn)零技術(shù),具有失調(diào)電壓低(0.5μV)和失調(diào)電壓溫漂小(0.003μV/℃)的特點(diǎn),特別適合于微弱直流信號(hào)放大場(chǎng)合。門限檢測(cè)電路由電位器RM1、RM2和RM3組成的參考電壓設(shè)置電路、電壓比較器LM339以及74HC32等三部分組成,如果弱信號(hào)放大電路輸出信號(hào)高于0V或低于-3V,則74HC32輸出高電平。蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路由可控RC振蕩器和無(wú)源蜂鳴器組成,可控RC振蕩器由二輸入四與非門4011B、Rf2和Cf組成。Rf1為偏置電阻,可穩(wěn)定問(wèn)電路工作點(diǎn),以提高振蕩頻率的穩(wěn)定性。門限檢測(cè)電路的輸出接4011B的5腳,當(dāng)門限檢測(cè)電路輸出高電平時(shí)電路振蕩,蜂鳴器發(fā)出聲響,表示等效并聯(lián)電阻Ra和Rb對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響,讀數(shù)不可信。
本實(shí)施例中,原來(lái)接到被測(cè)電阻周圍等效并聯(lián)電阻屏蔽點(diǎn)的屏蔽測(cè)試線在到達(dá)檢測(cè)裝置后分成兩路,一路要經(jīng)過(guò)1個(gè)1Ω電阻接到模擬地,另一路接到測(cè)量有效性輔助判斷電路,由輔助判斷電路對(duì)該點(diǎn)的微弱直流電壓信號(hào)進(jìn)行處理,生成蜂鳴器電路驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。