印刷电路板设计实训

印刷电路板设计实训（精选8篇）

1.印刷电路板设计实训 篇一

2010~2011年第一学期印刷电路板实训报告

专业：应用电子

班级：B0922班

姓名：周培春

学号：22

指导老师：彭弘倩

时间：2010-11-26

一、实训目的

1、通过实训熟悉原理图的绘制流程。

2、通过实训认识基本元 器件的序号、封装形式。

3、通过实习制作原理图生成电路板。

4、通过实习学会自动布线，制作电路原理图元件和元件封装。

二、实训内容

本次实验作为印刷板实习，主要是利用PROTEL99E软件，而这次我们用到的有文件的建立，元件库制作，原理图绘制，PCB图绘制，封装库制作。

1：元件库制作。在Documents新建一个Schematic Library Document文件生成一个**.lib文件双击打开就可以自己制作元件了，制作方法有两种，方法在通用库中添加。在项目元件中添加，启动元件编辑器或打开已有元件，添加新元件 元件的调整，移动：单个元件的移动：以光标指向所要移动的元件，按下左键不放，直接拖到目的后，放开鼠标左键。旋转：出现十字光标后，左建不放，按下Space键：可以将元件依次做90度旋转，X键：使元件左右对调，Y键：使元件上下对调。元件的编辑：双击该元件。元件的删除：点击所要删除的元件，选Edit/Clean命令。绘制新元件【外型 文字 引脚】修改元件描述和封装，保存即可

2：原理图绘制。首先打开PRTOEL99E软件，新建一个名位B0811 39.ddb文件，会生成Design Team Recycle Bin Documents三个子文件 第一个个文件源，第二个是回收站文件，第三个是个人文件夹，再打开个人文件夹，新建Schematic Document 这个文件 生成一个后缀名为SCH文件，打开这个文件会有要画图纸存在，再按照自己的要求设置图纸的大小，方向，自体等等。再载入原理图元件库。将绘图时需用到的元件库添加到原理图编辑器中，原理图元件库存放在Protel 99 SE 的安装文件夹中：Desing explorer 99librarysch。再看自己要画的图，进行找元件，放在自己设置好的图纸上，调整它们的位置，根据图纸上的连接关系，对各个元件进行连线，放置电源和接地符号，制作I/O端口等。按照所需要求分配元件符号，检查和更新元件的封装，要注意记得生产网络报表，为以后的PCB图及自动布线，做好铺垫。

要注意的是：

a.画导线要用连线工具。因为这样才有电气属性，b.放置网络标号。放置网络标号要用连线工具栏的网络连接工具，不要用画图工具去自己制作。

3：PCB图绘制。首先新建一个PCB Document 点开后有两种绘制的法 a,手动设计用软件提供的设计工具手动设计，这个设计不 需要开始原理图时生成的网络报表！只需要自己的要求按照原理图自己连线，布局 检查 等一系列要求做！b,还有一个就是利用原理图生成的网络报表电脑自动布线，具体有，导入网络表，确定导入前应该确认原理图的误，否则成PCB板的设计不合理，那样就回不正确，即不合理。确认没有错误后自动布局布局元件器；手动调整各元件位置，然后使用自动布线布好线，c，记得要设置一些规则，例如镀铜的规则要设置成30mil还有焊盘的外径80mil 内径32mil,安全间距20 mil线宽40 mil-60 mil.注意事项：在自动生成PCB板时，要确认原理图中元器件管脚设置应与封装图中对应元器件设置一致，封装库中没有的封装可以自己利用PCB库自己做好后，再导入新的封装库也可以使用，手动调整各元件位置的目的是为了让PCB图，美观，整洁，还有在底层布线。

4：封装库制作。新建一个PCB Library Document文件，要制作自己的库，可以将自己所需要的封装，从软件自带的库中复制到自己的库中，库中没有的，可以从PCB Library Document小软件中 自己制作需要的合里的封装，记得一定要和原理图的封装库中的封装相同，可以自己重命名也可以，记得每次之后都要更新PCB库！原理图也一样，这样日积月累就可以做成一个适合自己的封装库。

注意事项：有一些小细节，就是在制作封装的时候，注意焊盘只能有一个，不能有两个，那样的话在PCB图中，就会一直是错误的。还有就是注意焊点，不要多加和少加。

5：心得体会。在实验中，我由于粗心犯了许多不该犯的错误，而且自己总是急于求速度，没有去好好静下心来去做电路图。因此，做出来的电路图排列不整齐，不美观。在应用这个软件时，由于我用过和这类似的软件，所以在用起这款软件是时候比其他的同学用起来比较轻松。

在刚开始的时候，我对于这款软件一点也不知道，后来，在老师的细心教导下，让我对这款软件有了初步的认识。首先，老师教我们怎样建立自己的以.sch为后缀的文件，怎样在这个文件的网格内画电路图；怎样建立我们自己的库文件（以.Lib为后缀的文件）。之后，教我们怎样制作印刷电路PCB板（以.PCB为后缀的文件），将画好的电路元器件怎样导入PCB板中，怎样做自己的PCB板库文件。最后，带我们到实训中心学习怎样把制好的PCB电路板打印出来。

其实，在这次实习中，我们只是对protel99SE略微的了解了一些，也就是说，我们现在只是一个入门，要想学的更好，得我们以后自己去发展。不过，实习就是实习，它让我学会了它的最简单的电路板制作，虽然说不是很好，但对于没学的人来说还是大有成就的啦。最后，它让我知道，在做每件事的时候不要过于心急，要有耐心，专心的去研究它，遇到困难要勇于面对，做到做不出来绝不罢休的目的。

2.印刷电路板设计实训 篇二

电子设计工具平台Electronics W orkbench主要包括M ultisim和U ltiboard两个基本工具模块。U ltiboard是用于PC B设计的后端工具模块，它可以直接接收来自M ultisim模块输出的前端设计信息，并按照确定的设计规则进行PC B的自动化设计。为了达到良好的PC B自动布线效果，通常还在系统中附带一个称为U ltiroute的自动布线模块，并采用基于网络的“拆线-重试”布线算法进行自动布线。U ltiboard10最多可制作64层电路，其设计结果可以生成光绘机需要的G erber格式版图设计文件。

与其它同类的Layout设计工具相比较，U ltiboard最具特色的两个功能是：

(1) 强制向量和密度直方图功能将有助于用户使自己的PC B设计尽可能达到较完美的布局效果。

(2) 模拟的三维印制电路板视图可以观察电路板设计的效果，从而保证设计者对所设计的电路板有个直观的认识，有助于使自己的PC B设计尽可能达到比较完美的布局、布线效果。

二、印制电路板设计

1. 步骤

使用EDA工具设计电路板的过程常常就是从顶层方案设计入手，经过输入电路、模拟仿真等前端设计阶段，最终到物理实现级(如PC B设计)设计结果的过程。通过实例归纳步骤如下：

(1) 电路文件导入(网表输入)及框架设计。设计印制电路板之前，用户要对电路板有一个初步的规划，采用几层电路板，各元器件采用何种封装形式及其安装位置等。

(2) 参数设置。主要设置元器件的布置参数、板层参数、布线参数等。

(3) 元器件布局。元件布局合理，对下一步自动布线至关重要。

(4) 自动布线及手工调整。

(5) 印刷电路板设计检查、修改。

(6) 文件的保存、输出。

2. 注意事项

在元器件的布局方面，应该把相互有关的元件尽量放得近一些，电源线的布置除了要根据电流的大小尽量加粗走线宽度外，在布线时还应使电源线、地线的走线方向与数据线的走线方身一致。尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线>电源线>信号线，U ltiboard提供了自动布局, 但对大多数的设计来说, 效果并不理想, 不推荐使用.布线方面首要原则是保证布线的布通率，移动器件时注意飞线的连接，把有连线关系的器件放在一起;数字器件和模拟器件要分开，尽量远离;去耦电容尽量靠近器件的电源;放置器件时要考虑以后的焊接，不要太密集。

三、P C B板图设计应用实例

1. Multisim10文件导入（网表输入）

利用U ltiboard10设计PC B时，并不是孤立地使用U ltiboard模块，一个完整的PC B设计过程需要在前端设计上有M ultisim的支持，它完成电路的输入以及仿真验证，然后再导入U ltiboard进行PC B设计。图1是在M ultisim 10中建立的三位数字秒表电路图。注意电路中不能出现虚拟器件 (示波器、电源等除外) 。

导入文件前在M ultisim 10中设制电路板层数：点击“O ptions”菜单项，在弹出的下拉菜单中点击“SheetProperties”对话框，选择“PC B”如图2所示在N um berofC opperLayers中选择2(最多可选64层)。

选择工具菜单栏的“Transfer”项，在弹出的下拉菜单中点击“Transferto U ltiboard”，弹出文件保存对话框，选择好路径后点保存，同时自动进入U ltiboard界面。

2. PCB板文件参数设置

打开U ltiboard后自动弹出“缺省走线宽度和间距”对话框，如图3所示。图3对话框中“W idth”(走线宽度)缺省值为10m il, U nits(单位)可设置为um、m m等，同时可调整C learances(间距)。调整完毕点击“O K”，出现“输入网络表选择添加”(Im port N etlistA ction Selection)对话框，点击“O K”，在工作区的黄色区域外出现图4所示带飞线的电路元件图。将全部元件移入板上合适位置，图中出现一端带小圈有方向的棕色线条，称为强制向量。

3. 印制电路板布局

在PC B轮廓线内放置元件封装时的元件相对空间位置，包括哪些元件应该彼此相邻、哪些元件应该放置得相对远一些，元件与元件之间的距离保持多大等等，都属于印刷板的布局问题。布局是否达到最佳状态，直接关系到印刷板整体电磁兼容性能和造价，最佳布局会使接下来的布局线更为容易和有效。

(1)强制向量 (Force Vectors) 。它可以保证布局时将属于同一电气连接网络的元件尽可能靠近，从而保证板上各元件引脚间连接线最短化的要求，强制向量起始于元件封装的中心，结束于建议该元件封装所就移到的最佳位置。相当于使元件的各条飞线最短化，以达到最佳布局效果。

(2)密度直方图 (D ensity B ar) 。是用来表示印刷板在X、Y轴两个方向剖面上，布线的连接密度。如果板上布线密度十分不均匀，密度过高的地方的走线布通就很困难，而密度过低又会浪费板面积，所以布局时最好使整个板面保持相对均匀的连接密度，点击“View/D endity bar”这时印制电路板周围就出现彩带。

当然强制向量与密度图的同时最佳化存在矛盾，因此在布局时要谐调选择，移动调整元件，使其达到一定的要求。移动并调整元件的位置和方向至电路板布局如图5所示。

4. 电路板的布线、调整

(1)进行自动布线。在布局完成之后，可以先布一些特殊的线，如电源线、地线等，可以在PC B板角上作定位孔等。也可以布线完成以后进行这些工作。如图6所示：点击工具栏中电路层选择框，选择C opperTop (顶层) ，点击工具栏中快捷键或点击菜单栏中的A utoroute子菜单，在弹出的下拉菜单中选择项，对电路板顶层进行自动布线，这时观察U ltiboard10工作区，可以看到有一部分线无法走线，如图7所示。这是因为电路板上某一部分走线密度过大，此外还有一部分线因为交叉也不能走通，此时先停止自动布线。在A utoroute子菜单中选择项 (此项在未自动布线时是灰色的，无法运行) 停止自动布线。

(2)手工调整。点击工具栏中电路层选择框，选择C opperB ottom (底层) 进行手动布线，在菜单栏中打开Place子菜单，选中Line或在工具中点击快捷键。然后在工作区用鼠标选中需布线的起点，拖动光标画线，再点击鼠标左键确定画线，可继续画线、转折等，点击鼠标右键在弹出的菜单中选择或按键盘上的“Esc”结束该次布线任务。选中导线，选择Edit/可删除导线。

此外可对布线进行位置的调整。用鼠标选中需调整的线，然后可以拖动移至想要放置的位置。选想要加宽的线(电源线和地线)双击鼠标左键出现如图8所示对话框，点击G eneral在W idth一栏中数值改为30，然后点击“O K”，则加宽了电源线和地线。若点击工具栏中的快捷键，可以改变线所在的层，同时线的颜色也会发生改变。通过自动布线加手动布线及调整使电路布线达到预期效果。

(3)放置安装孔及三维视图设计。最后放置安装孔。选择Place/From D atabase，打开G eta part from the D atabase对话框。在D atabase面板中，展开Through H ole Technology Parts目录，进入H oles目录，选中H ole35元件，单击O K。G eta partfrom the database对话框消失，并提示输入R efdes和Value。输入孔的参考标号(H 1)和值(H O LE)，单击O K。在电路板上移动光标，元件随附在光标上。当孔位于左上角的适当位置时，单击将其放置在电路板上。再次出现EnterR eference D esignation forC om ponent对话框，而且参考标号自动增加为H 2、H 3等等，用同样的方法放置其它几个安装孔。这样就完成了电路板的制作。电路印刷板布线图如图9所示。在整个过程中我们可以随时打开3D窗口，对电路板设计效果进行观察，从而保证对所设计的电路板有个直观的认识，对电路中元件布局及时进行调整。使PC B设计尽可能达到比较完美的布局、布线效果。图10和图11分别为PC B板顶层和底层3D图。

5. 印刷电路板的设计检查、修改

选择“D esign”菜单下的进行检查。对布线后的印制板进行设计检查主要有两种途径, 一是连接关系检查, 二是设计规则检查。进行结果记录于信息栏的R esults中, 如图12所示。一般而言, 连接关系检查容易通过, 问题主要反映在避让距离违规上, 实际制作时一要看设计规则是否合理, 二要看根据错误报告中的出错坐标或违规标记, 手工进行修改, 不断修改并不断运行两种检查。

6. 文件保存、输出

完成必要的设计整理工作后，利用菜单“File”下的输出不同格式和用途的设计文件，如图13所示，这些文件最好作为一个设计项目统一保存在一个文件夹内。

四、结语

3.印刷电路板设计实训 篇三

关键词 废弃印刷电路板 新工艺 电子元器件

中图分类号：TN7 文献标识码：A

0前言

电子垃圾目前在当今社会中已经成为了人们关注的焦点，根据统计数据显示，电子垃圾的增长速度是普通垃圾的3倍之多。印刷电路板是电子设备中最重要的组成部分之一，并且大多数的家用电器都含有电路板，例如电话、电脑以及电视等。废弃印刷电路板上电子元器件拆卸只是废弃印刷电路板资源化过程中的第一步，离电子元器件的自动化拆卸还具有一定距离。

1废弃印刷电路板电子元器件拆卸技术

1.1元器件识别

要进行印刷电路板电子元器件拆卸首先要进行识别，可以通过扫描他们的二维像、三维像，运用不同的方法，得到的效果也是不同的。利用三维像进行识别，可以得到的信息较为丰富，而且范围也较大费用较低，总体来说其利用价值较高。其次就是对图像信息的处理，通过拍摄所获得的图像能够通过模式的识别而进行分析，分析所拍摄图像的特征。将电子元器件的位置、封装等信息进行获取，再与所储存的信息进行对比，进而获得拆卸时必须了解的重要信息，再将此信息转化成控制指令，最终实现对废弃印刷电路板电子元器件进行的拆卸，在拆卸自动化的新领域中有所成就。目前科学家又研制出了一套到图像处理识别系统，识别系统的精准度在理想范围内是能够达到0.1毫米，与此同时还需要配备字符识别系统对元器件上的字符进行处理。

1.2拆卸方式

目前用于电路板拆卸的方式主要有：使用夹具对元器件进行的抓取、真空抽吸法对元器件、利用振动或是超声波、使元器件与基板分离等。在进行拆卸时，根据拆卸对象的范围不同，选择不同的方式进行拆卸，例如：选择性拆卸和同时性拆卸两种。选择性拆卸经常使用于对元器件进行的维修上，尤其是遇到个别零件损坏，经常使用这种方法。从废弃的印刷电路板上拆卸元器件也是运用的选择性拆卸，通常使用的是真空抽吸式。同时性拆卸的使用范围是对电路板上所有的元器件进行的拆卸，通常采用振动、冲击或是其他具有普遍使用功能的拆卸方法。

2电路板上的电子元器件拆卸工艺

2.1选择性拆卸方式

在对废弃电路板上的元器件进行选择性拆卸时，主要目的有两个：一个是对不能使用的元器件进行拆卸，另一个是对电路板上还能够使用的元器件进行拆卸，拆卸下来方便重新使用。第一种目的在进行拆卸时应该尽量避免对周围其他元器件的损坏，或是避免元器件内部产生热应力。根据拆卸的目的不同，在其拆卸对象的选择上也有所不同，所以人们设计了不同的选择性拆卸工艺。选择性拆卸方式主要有以下几种：

（1）将惰性介质进行加热，然后再去除元器件。一般采用的是常规加热法，将元器件上的焊锡消除，因为元器件上残留的焊锡会自行进行氧化，氧化后其自身的在焊性就会变差，使用氮气对其元器件进行加热，遗留在元器件上的焊锡不会受到氧化膜的影响，可以对元器件进行二次使用。

（2）对其进行热风红外加热，并且利用手工进行元器件去除。由于手工具有灵活性，所以在对元器件进行拆卸时会比较有优势。红外加热的使用，能够对普通的元器件进行拆卸。根据统计数据显示，这种拆卸方法目前已经拆卸了大约有300多个品种，而且有95%以上的元器件都能够继续使用。

2.2同时性拆卸工艺

因为在电路板中会有大量的金属以及非金属资源，所以要对废弃的印刷电路板进行资源回收，进行同时性拆卸工艺，最大程度的降低回收成本，提高金属材料的回收率，与此同时这也是各国科学家需要考量的主要问题之一。首先应该通过回收对电路板进行拆解，采用振动方法将其进行分离利用，并且设计相应的拆卸装备，最终将电子元器件进行拆卸。将电路板固定在架上，同时使它均匀受热，然后再对电路板进行高温加热，最终达到融化的状态，就能够对其进行拆卸。对元器件进行引脚切割来分离元件，在对电路板进行处理后，将元器件的安装面朝下，与此同时用小钢球支撑在其下部，然后加热进行部分焊接，最后对切割下来的焊锡进行处理，采用的切割方式不同，所对应的拆卸工艺也就不同。

拆卸后为了使其元器件能够继续使用，并且延长使用寿命，首先应该提高材料的利用率，降低拆卸成本，同时人们在开发一些新的拆卸方法，振动的方法既可以对元器件进行拆卸，又可以将拆卸的元器件安装上，与此同时也能够保持元器件的功能不被破坏。

3结束语

目前我國是在世界中属于电气产品的消费大国，每年都会有许多的电子废物产生，所以电子废物带给社会的压力是巨大的。经试验表明，目前废弃印刷电路板的电子元器件的拆卸已经达到了很高的水平，但是在拆卸的过程中其技术一直处于很低的状态。废弃的电路板虽然已经被淘汰，但是其上面还有很多元器件没有达到使用寿命，对此应该进行拆卸进行二次使用。

参考文献

[1] 湛志华.废弃电路板环氧树脂真空热裂解实验及机理研究[D].长沙：中南大学，2012.

[2] 孙静.微波诱导热解废旧印刷电路板（WPCB）的实验和机理研究[D]济南：.山东大学，2012.

[3] 闻诚.电路板元器件拆除加热工艺优化及其热分析研究[D].安徽：合肥工业大学，2013.

4.印刷电路板设计实训 篇四

印刷线路板废弃物的热解与动力学实验研究

摘要：分别应用管式炉反应器和热重分析手段对印刷线路板废弃物的热解行为和热解动力学进行了实验研究.在管式炉中,研究不同的热解温度:700～950℃,对产物分布和气体成分分布的影响.实验结果表明:PCB热解气体的主要成分是H2和CO2,气体的`热值较低,仅为2.09～5.41 MJ/m3,PCB不适合以气体产物为目标的能源利用方式.应用Friedman方法对PCB的热解动力学进行了研究,求得PCB的热解动力学参数分别是:表观活化能190.92 kJ/mol,反应级数5.97,指前因子lnA47.14 min-1.作 者：熊祖鸿    李海滨    吴创之    陈勇    Xiong Zuhong    Li Haibin    Wu Chuangzhi    Chen Yong  作者单位：中国科学院广州能源研究所,广州,510640 期 刊：环境污染治理技术与设备  ISTICPKU  Journal：TECHNIQUES AND EQUIPMENT FOR ENVIRONMENTAL POLLUTION CONTROL 年，卷(期)：2006, 7(10) 分类号：X705 关键词：印刷线路板    废弃物    热解    动力学   

5.动力电路实训材料清单 篇五

1、工具

测电笔、一字起子、十字起子、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、电工刀

2、仪表

万用表

3、器材

三相笼型异步电动机、木质模板(500mm*400mm*20mm)

动力电路BVR1.5mm2 塑铜线（7x0.52mm），控制线路采用BVR1mm2 塑铜线（7x0.43mm），按钮线BVR0.75mm2、编码套管、木螺钉

螺旋式熔断器RL1-15/23个

交流接触器 CJ10-20 或CJT1-2020A线圈电压380V3热继电器JR16-20/3

时间继电器 JS7-2A或晶体管式的1个

三联按钮LA10-3H1个

端子板 JX2-1015380V、10A、15节

6.广西机电电路CAD实训报告文档 篇六

在周老师的指导下，我们班进行了为期一周的电路CAD的制图集中实训，主要是针对原理图和PCB的绘制。通过实训，我们进一步掌握protel的应用，增强了动手操作能力。

时间过得真快，转眼，一周的电路CAD实训已经结束。现在回想起刚进机房的那懵懂，自己都觉得好笑。经过一个学期的学习，面对综合量大点的图形，竟然不知从何下手。上课是一步一步，一个一个命令的学，课后的联系也没有涉及到前后的知识，知识的连贯性不大，当我们进行实际运用时，发现之前学的有点陌生。

刚开始，有些浮躁，机房生活很 枯燥，每天呆在机房5个小时，着实有些吃不消。在摆正心态后，我开始以信的态度面对实训。接下来的日子里，我一直认认真真在一旁协助我的组员绘制每一个图，思考每一个细节，作图步骤，哪怕是一个很小的问题，也都会很仔细，在作图的过程中的确遇到了不少的难题，但都在老师和同学的帮助下，一个一个的被我们击破，自己难免会感到有点惊喜，从而增强了对protel的兴趣。

学习最怕的就是缺少兴趣，有了兴趣和好奇心，做什么是都不会感到累，于是我不断从网上搜集资料，补充自己的知识盲点。

7.印刷电路板设计实训 篇七

1 红外热成像检测电路的原理

一般物体的红外辐射功率与物体表面热力学温度的4次方成正比,与物体表面的辐射率成正比。根据斯蒂芬-波尔兹曼定律,灰体辐射能量的计算公式为E=εσT,其式中ε为物体表面辐射率,σ为斯蒂芬-波尔兹曼常数,T为物体的绝对温度。由焦耳-楞次定律可知,当有电流流动时,电路中的耗能元器件将会产生一定的热量[1]。由以上两个定律可知,当热量与外界环境进行交换时,电路板中元器件将会具有一定的工作温度。

在硬件方面,一般的电路故障是电路以及元器件的故障,又可分为短路和开路以及接触不良故障。所谓的元器件故障主要是指一下三种情况:早期失效、相关事件导致的故障以及损耗报废。之所以元器件工作时的温度可以有效重复的反映他们的状态,是因为电路以及元器件的热特性和电流流动相关,电子电路的内部激励和电流流动有关,而且电流的流动会产生热量。热和元器件的大部分故障都有所联系,如果元器件不能正常工作的话,一般存在以下两种情况:当元器件过热时,因为元器件的过度发热可以导致故障,同时故障也会使元器件过度发热;当元器件不发热时,因为正常情况下元器件是会散发热量的,说明此时元器件存在故障导致无法发热,例如出现开路现象。

2 系统组成

红外热成像印刷电路板故障系统的检测如图1所示[2],

红外热成像检测技术与以往的检测有了很大的不同,它采用了各种加热技术来对被检测物进行控制,然后观测电路板表面的温度变化以及对产生的结果进行存储分析,从而得到被检测电路板的检测结果。在电路板正常工作时,激励源对待测电路板进行激励,将使待测电路板将产生一定的红外辐射。而当电路板异常工作时,将产生其他的红外辐射。红外热像仪对电路板元器件进行全面扫描,就会将电路板的图像信息和数据传送到计算机,利用计算机软件对被测电路板的异常与正常工作时所产生的差异进行分析。

红外热像仪是整个系统的核心,其性能直接关系到分析结果和故障检测的准确率,先进的红外热像仪可以更敏锐的捕捉到待测电路板产生的红外辐射,使计算机更精确的对故障部位进行判别,从而诊断出电路板的故障部位。

待测电路板在通电稳定后,各个元器件就会向外界环境发射热量,产生红外辐射,然后被红外热像仪吸收,传输到计算机中进行分析处理,最后以图像的方式显示出来。对故障进行定位的工作由主控计算机来进行完成,其中包括三个环节[3],热源辨识、特征提取以及热模式识别。红外热像仪采集到的热像图像信息很庞大,难以直接进行故障诊断,为此需要将该信息进行相关转换,即由像素空间转移到器件空间,将印刷电路板上的热像信息转换为电路板上的各元器件的温度估值序列。确定各个元件的温度信息的估计区域是实现这种转换的关键,即热源辨识。在进行特征提取之前,由于受周围环境、电路板元件间的热传递以及元件表面辐射率的影响,我们需要对采集到的信息做一些矫正工作,以减小对真实值的影响,从而进一步提炼相关信息,抽选出稳定、合理的特征参量,以作为热模式识别的依据。在特征空间中,电路板中的每一类故障在特征空间里都是以一定的规律分布,根据电路板热像对故障进行判断时,与正常时的电路热像进行比对,从而进行故障定位,找到温差最严重的元件,一般情况下,该元件就是故障部位。如果不是的话,则需要相关专业工作人员来进行判断故障。目前有很多的人工智能技术来对故障部位进行红外热像诊断。

3 关键技术的处理

红外摄像头只接收红外辐射通量,通常被测对象的表面辐射率以及粗糙度等表面状况以及绝对温度决定红外辐射通量的大小。同时借助于人工黑体也能够对被测元件的表面温度进行精准的测量。但是我们都知道温度场总是在一种不稳定的状态,瞬间温度测量是一项很困的工作,之所以这样是电路板上面的器件非常密集,元件之间具有很大的“热干扰”,随着不断的加电,电路板的总题温度不断上升,热平衡难以实现。根据实践,一般的环境温度是有空调来控制的,但是电路板空置时的局部环境温度和环境温度是存在差异的,所以最合适的特征值是“温差”,但并以环境温度为基准。

4 结束语

文中对印刷电路板故障检测的组成系统进行了介绍,并对在设计过程中所遇到的技术难题进行了相关分析。该检测系统对大尺寸的电路板进行热像拍摄,并与原来的标准库中的数据进行比对,比对系统将会对热量的变化进行比对,并自动生成相关的检测报告。该检测系统能够将元器件的的温度变化的故障准确的检测出来,为红外电路板故障检测技术的进一步发展奠定了基础。

8.电路基础实验与实训教学研究探讨 篇八

关键词：电路基础；实验与实训教学；分析

理论知识是提升学生实践能力的基础，为了帮助学生更加深刻地掌握理论知识，必须要发挥出实践课的作用。电路基础是电类专业学生必修的一门基础课程，也是学生进入大学学习阶段接触的重要基础课程。只要学生能够把握好这门课程，那么后续的数字电路、高频电子线路等课程的开展就会更加顺利。

一、电路基础实验与实训内容的讲解

在电路基础教学中，有大量的验证性基础实验项目。在日常教学活动中，可以让学生通过相关的实验与实训加深理解，从某种层面而言，实验教学是基础，实训教学是建立在实验教学基础上的深层次教学。为此，在开展基础实验教学时，教师需要帮助学生掌握好相关的实验技能与仪器使用方式，而电路基础属于一门典型的理论课，实验课需要由理论教师进行指导。在开展实验之前，学生对于相关的理论知识已经有了初步的了解，因此，实验内容的讲解需要遵循“精讲多练”的原则，注重难点与重点的讲解，让学生能够把握好实验的脉络，具体的实验内容则需要涵盖到实验准备与试验设计工作这两个方面。

1.实验准备阶段的讲解

在实验准备阶段，教师需要为学生讲解仪器的使用方式、具体的实验操作方式与故障分析方式，让学生理解仪器设备的使用方式，并养成良好的使用习惯。

目前，在实验过程中常使用的集成电路包括TTL与CMOS两种类型。其中，TTL对于电源和电压有着十分严格的要求，电压需要控制在5%到10%的变动范围之中；而CMOS对于电源与电压有着宽松的要求。但是，VSS与VDD必须要注意好接入方式，否则很容易出现器件的损坏情况。此外，TTL与CMOS两种集成电路输入端都禁止悬空，需要根据标准要求使用。

导致电路产生故障的原因是多种多样的，有接线错误、测试方法错误、器件故障、设计错误等。在进行设计时，需要从以下几个方面防止此类故障的出现：首先，必须要检查好器件的型号与参数，严格按照相关的要求来选择器件。其次，要检查好芯片的使用情况，看接地端、电源点与使用控制端是否正确。最后，还要使用示波器或者万用表进行检查，看器件接插与线路连接方式是否正确。

2.实验设计工作的讲解

实验设计可以分为实验目标的分析、实验方法的制订、实验资源的配置、实验程序的设计与实验过程的评价六个环节。在教学过程中，教师需要根据学生的认知情况制訂实验目标，对学生进行科学的指导，并引导其进行讨论。学生选择好实验器材，根据试验目标设计实验电路图，对试验结果进行科学的评估。要注意到，开展实验的主要目的是为了训练学生的实验技能，帮助学生掌握仪器的使用方法，提升学生的综合技能。

为了培养学生的综合技能，实验的设计需要具备一些难度，让学生体会到成就感的同时，多设计一些具有挑战性的实验项目，激发学生的学习兴趣。在开展实验前，需要让学生对于实验目的、实验原理与实验要求有明确的了解，在此基础上制订实验方案。此外，还可以多设计一些小型设计性实验，让学生自行设计实验方案，这不仅可以提升学生参与的积极性，还提升学生的创新能力；在实验时，可以让学生自主选择实验器件；在实验完成之后，教师鼓励学生开展讨论，对实验方式进行优化。

二、实验操作的讲解方式

实验操作讲解的重点应该是实验故障的分析与实验操作的讲解，分为以下两个内容：

1.实验安装的讲解

实验安装就是根据元器件数值、规格、型号以及电路图的逻辑关系来连接导线与元器件。在安装时，需要将双列直插式集成块平放，将标记合理地插在插座上，根据相关的标准进行编号，再使用导线进行连接。

2.实验调试方式

对于简单的电路，可以使用逻辑测试笔或者万用表按照输出顺序进行调试，看其是否能够达到逻辑功能动作。对于复杂的电路，则需要使用示波器、信号源等专业化的仪器，按照电路要求测试。看电路的运行是否可以满足要求，如果电路无法满足运行要求，就可能存在故障。在发现故障之后，教师要对学生进行正确的引导，让他们寻找故障发生的原因。在这一过程中，就可以循序渐进地提升学生分析问题与解决问题的能力。

三、结语

总之，电路基础是一门基础性课程，开展实验与实训工作，可以有效深化学生对相关理论知识的理解，提升学生的综合能力。因此，在开展实验与实训教学时，教师需要对学生进行全方位的指导，注重培养学生的思维能力与创新能力，鼓励学生自己分析问题、解决问题，加强师生之间的交流，这样才能够全面提升电路基础实验与实训教学的成效。

参考文献：

[1]宋起超，杨春光，乔爽，王希凤.应用型本科院校电气工程及其自动化专业多元化实践教学模式的构建[J].中国冶金教育，2010（2）.

[2]廖旭升，徐玉娟.基于行动导向教学法的高职院校非电类专业《电工学》课程教学改革的研究[J].广西轻工业，2011（7）.

[3]王新刚，陈霞.高职电子电工多元化实践教学体系的建设[J].防灾科技学院学报，2007（1）.