Емкостный датчик для съема диагностической информации с печатной платы Советский патент 1989 года по МПК G01R27/26 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для съема диагностической информации с печатной платы в устройствах контроля и диагностики .

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем параллельного съема всей входной и выходной информации контролируемой платы, а также сокращение времени съема.

На (. 1 показан датчик для бесконтактного съема диагностической информации с печатных плат, собранный в пакет и закрепленный на печатной плате, разрез, и согласующий узел, подключенный к датчику; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг.З- эквивалентная электрическая схема датчика, наложенного на контролируемую печатную плату; на фиг. /4 - временные диаграммы, поясняющие работу датчика.

Датчик (фиг. 1 и 2) содержит активную часть, состоящую из металлического электрода 1, первого диэлектрического слоя 2, выполненного из материала с высокой диэлектрической проницаемостью, и экранирующую часть состоящую из электростатического экрана 3, отделенного от металлического электрода 1 вторым диэлектрическим слоем 4, выполненным из материала с низкой диэлектрической проницаемостью. Резистор 5 включен между металлическим электродом 1 и электростатическим экраном 3. Первый диэлектрический слой 2 отделяет металлический электрод 1 от токопроводя- ших печатных проводников 6, расположенных на поверхности контролируемой платы 7.

На фиг. 1 также показан согласующий узел 8, обладающий большим входным и низким выходным сопротивлением подключаем1 1Й к резистору 5, являющемуся выходом датчика, выполненный, например, на базе полевого транзистора с изолированным затвором.

Активная часть датчика выполнена в форме клина, одна грань которого (первьш дизпектрический слой 2) размещена в rui(iскости контролируемой ппаты 7 с ппрекрытием контролируем1.1х проводников 6. Первый 2 и второй 4 диэлектричог.кие слои, а также элект ростатич(, ск1111 3 имеют форму,

5

0

5

0

5

0

повторяющую форму металлического электрода , и собираются в пакет наложением друг на друга в последовательности, показанной на фиг. 5.

Для увеличения емкости между печатными проводниками 6 и металлическим электродом 1 первый диэлектрический слой (прокладка) 2 выполнен из материала с в lcoкoй диэлектрической проницаемостью. С целью уменьшения влияния внешних электрических полей датчик снабжен электростатическим экраном 3, а второй диэлектрический слой 4, отделяющий его от металлического электрода 1, выполнен из материала с низкой диэлектрической проницаемостью.

Датчик, наложенный на контролируемую печатную плату 7, образует составной конденсатор, одной обкладкой которого является металлический . электрод 1, а другими обкладками - печатные проводники 6 контролируемой печдтной платы 7, который в совокупности с резистором 5 образует суммирующую дифференцируемую цепь, эквивалентная схема которой приведена на фиг. 3. Обкладки конденсаторов с емкостями С,, С,..., С, соединенные вместе, являются пластиной металлического электрода 1, а другие обкладки - печатными проводниками 6.

Так как площадки перекрытия металлического электрода 1 с каждым

печатным проводником 6 различные, т.е. ).. S,,,TO и емкости будут различные С,С...С„ , и, следовательно, сигналы с каждого печатного проводника дифференцируются с различными постоянными времени С. С. R; с, -C,R;. .. ; „ и

сг ... г.

Таким образом, форма продифференtr, С,

45

цированного сигнала, определяемая постоянной времени О ;

снимаемого с

конкретного 1-го печатного проводника платы, зависит от местоположения этого проводника под пластиной металлического электрода 1. В результате этого для каждой определенной комбинации электрических сигналов, проходящих по печатным проводникам 6 в данный момент времени, их сумма, снимаемая с резистора 5, различная.

На фиг. 4 показаны временные диаграммы для случая, когда информация снимается, например, с четырех

печатных проводников. На диаграммах показаны: а, в, д, ж - сигналы, снимаемые с 1-го, 2-го, 3-го и А-го печатных проводников; б, г, е, з - сигналы, получаемые в результате дифференцирования сигналов а, в, д, ж с постоянными времени соответственно

2.

г

причем

/-Ч. /

S С-2

I i 3

, 4 «И- суммарный сигнал, снимаемый с резистора 5.

Выполнение металлического электрода 1 в виде металлической пластины, имеющей форму, приведенную в описании, позволяет осуществлять параллельный съем всей входной и выходной информации с печатных плат, а также значительно сократить время съема информации. Использование датчика позволит быстро и с минимумом затрат закрепить его на контролируемой плате (например, наклеи-ть) без разрушения изоляционного покрытия как в процессе изготовления платы и ее настройки, так и в стадии эксплуатации. Датчик позволяет произвести полный охват всех входных и выходных сигналов, снимаемых с контролируемой платы, т.е. получить коэффициент контролепригодности, равный единице свести к минимуму количество соединительных проводников с контрольных точек, что особенно важно при печатном монтаже высокой плотности. Датчик также позволяет контролировать изменение формы и длительности логических сигналов, что позволяет не

0

5

только констатировать отказ, но и , чаблаг овременио выявлять возможность возникновения аварии.

Формула изобретения

1.Емкостный датчик для съема диагностической информации с печат- ной платы, содер;(а1ций активную и экранирующую части, выполненные в виде последовательно размещенных диэлектрических и проводящих слоев, причем диэлектрический слой активной части выполнен из материала с высокой диэлектрической проницаемостью

и с возможностью сопряжения с контролируемой платой, а диэлектрический слой экранирующей части, размещенный мегхду проводящим слоем активной части и экраном, выполнен из материала с низкой диэлектрической проницаемостью, отличающийся тем, что, с целью расиирения функциональ- 5 ных возможностей путем обеспечения параллельного съема всей входной и выходной информации контролируемой платы, активная часть датчика выполнена в форме клина, одна грань которого размещена в плоскости контролируемой печатной платы с перекрытием контролируемых проводников.

2.Датчик nq п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что поверхность диэлектрического слоя, обращенная в сторону контролируемой печатной платы, выполнена самоклеющейся.

0

0

5

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем параллельного съема всей входной и выходной информации с печатной платы. Датчик, наложенный на контролируемую печатную плату 7, образует составной конденсатор, одной обкладкой которого является металлический электрод 1, а другими обкладками-печатные проводники 6. Форма продифференцированного сигнала, снимаемого с конкретного проводника печатной платы, зависит от местоположения этого проводника под пластиной электрода. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

Ф1/г.г

1

с.

Фиг.з

ф.