[發(fā)明專利]一種印制電路板應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310482417.1
• 申請(qǐng)日: 2013-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN103528493A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧捷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 顧捷;廣州章和電氣設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): G01B7/16
• 分類號(hào): G01B7/16
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 曹志霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試領(lǐng)域，確切地說是指一種印制電路板應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和測(cè)試?yán)碚摰牟粩鄤?chuàng)新，新的工程應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試方法也在不斷的發(fā)展和進(jìn)步，如今，應(yīng)用比較廣泛的測(cè)試方法是靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試及動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)試。由于電路板焊點(diǎn)的應(yīng)變相比其他行業(yè)的物體較微小且變化迅速，使用一般的靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試方法不能滿足要求，而且這種電子產(chǎn)品的高精密性及易破壞性，也使常規(guī)動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)試的方法很難實(shí)時(shí)對(duì)電路板的應(yīng)變情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，不能滿足技術(shù)發(fā)展的需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種印制電路板應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)電路板的應(yīng)變情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、精度高等優(yōu)點(diǎn)。

為了解決以上的技術(shù)問題，本發(fā)明提供的印制電路板應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)，包括應(yīng)變傳感器、應(yīng)變測(cè)試儀和上位機(jī)機(jī)構(gòu)，所述應(yīng)變傳感器貼附在印制電路板上，所述應(yīng)變傳感器與所述應(yīng)變測(cè)試儀連接，所述應(yīng)變測(cè)試儀與所述上位機(jī)機(jī)構(gòu)連接；其中：

所述應(yīng)變傳感器從下至上依次包括基盤、敏感柵和迭層薄膜，所述敏感柵設(shè)置在所述基盤和所述迭層薄膜之間；

所述應(yīng)變測(cè)試儀包括數(shù)據(jù)采集卡、開關(guān)穩(wěn)壓電源、總線控制底槽和接線端子，其中：

所述接線端子作為數(shù)據(jù)連接口與所述應(yīng)變傳感器的金屬電阻片連接，所述接線端子，把金屬應(yīng)變片的導(dǎo)線與數(shù)據(jù)采集卡的采集端口相連；所述數(shù)據(jù)采集卡安裝在所述總線控制底槽上，所述數(shù)據(jù)采集卡為對(duì)金屬電阻片的模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行采集，所述總線控制底槽為所有數(shù)據(jù)采集卡供電并使所有數(shù)據(jù)采集卡信號(hào)通訊同步；所述開光穩(wěn)壓電源與所述總線控制底槽連接，所述開關(guān)穩(wěn)壓電源為穩(wěn)定輸入電壓，把市電220V交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定輸出的12V直流，為總線控制底槽供電；

所述數(shù)據(jù)采集卡包括模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、抗混疊濾波模塊、數(shù)據(jù)校準(zhǔn)模塊、惠斯通電橋模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和斷電保護(hù)模塊，所述信號(hào)經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、抗混疊濾波模塊、數(shù)據(jù)校準(zhǔn)模塊、惠斯通電橋模塊處理后，在數(shù)據(jù)采集模塊中進(jìn)行采集；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊把傳感器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)使用的數(shù)字信號(hào)；所述抗混疊濾波模塊內(nèi)置模擬和數(shù)字濾波，通過通帶平滑度和相位非線性度定量表示通帶內(nèi)信號(hào)，無混疊帶寬范圍內(nèi)的所有信號(hào)均為無混疊信號(hào)或至少經(jīng)阻帶抑制過濾的信號(hào)，防止產(chǎn)生混疊；所述數(shù)據(jù)校準(zhǔn)模塊校準(zhǔn)電路由一個(gè)高精度電阻和一個(gè)軟件控制開關(guān)組成，它們通過1/4橋電阻連接在一起；所述惠斯通電橋模塊構(gòu)成一個(gè)平衡電橋，精確測(cè)量出橋臂電阻值的變化，可測(cè)量出金屬電阻應(yīng)變片的阻值變化；所述數(shù)據(jù)采集模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集緩存；所述斷電保護(hù)模塊當(dāng)電源突然斷電時(shí)會(huì)產(chǎn)生瞬間高電壓的脈沖，會(huì)燒壞板內(nèi)的精密元件，此模塊作用在于對(duì)這種高電壓脈沖的隔離保護(hù)；

所述上位機(jī)機(jī)構(gòu)包括應(yīng)變傳感器基本參數(shù)設(shè)置模塊、數(shù)據(jù)采集控制顯示模塊、數(shù)據(jù)分析處理顯示模塊和數(shù)據(jù)報(bào)表導(dǎo)出模塊，應(yīng)變傳感器基本參數(shù)設(shè)置模塊用于設(shè)置應(yīng)變傳感器基本參數(shù)，所述數(shù)據(jù)采集控制顯示模塊用于控制和顯示數(shù)據(jù)采集的信息，所述數(shù)據(jù)分析處理顯示模塊用于數(shù)據(jù)的分析、處理和顯示，所述數(shù)據(jù)報(bào)表導(dǎo)出模塊用于導(dǎo)出數(shù)據(jù)報(bào)表。

優(yōu)選地，所述敏感柵為金屬電阻片。

優(yōu)選地，所述基盤為塑料薄膜。

優(yōu)選地，所述應(yīng)變測(cè)試儀還包括機(jī)箱外殼，所述接線端子設(shè)置在所述機(jī)箱外殼上，所述數(shù)據(jù)采集卡、開關(guān)穩(wěn)壓電源和總線控制底槽設(shè)置在所述機(jī)箱外殼內(nèi)。

優(yōu)選地，所述惠斯通電橋模塊為1/4橋式的惠斯通電橋、半橋式的惠斯通電橋或全橋式的惠斯通電橋。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的印制電路板應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)，使用高精度動(dòng)態(tài)應(yīng)變的測(cè)試系統(tǒng)及體積窄小的應(yīng)變片，能對(duì)被測(cè)電路板在各個(gè)工位的受力情況實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，采樣率高達(dá)10KHz，做到了對(duì)被測(cè)試電路板的應(yīng)變情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中印制電路板應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例印制電路板應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)中應(yīng)變傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例印制電路板應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)中應(yīng)變測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例印制電路板應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)中上位機(jī)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好地理解本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行闡述。

應(yīng)力：物體由于外因（受力、溫度變化等）而形變時(shí)，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，這個(gè)內(nèi)力稱為應(yīng)力。