更新時(shí)間:2024-07-17
TS980短路追蹤儀是一款適合電子行業(yè)使用的,專門排除短路問(wèn)題的精密儀器,可以輕而易舉的幫您找到短路位置。
TS980短路追蹤儀是一款適合電子行業(yè)使用的,專門排除短路問(wèn)題的精密儀器,可以輕而易舉的幫您找到短路位置。
1.采用非破壞測(cè)量方式,不用拆組件、割銅皮,不會(huì)損壞PCB
2.很小的激勵(lì)信號(hào),不會(huì)對(duì)組件造成損壞
3.兩種偵測(cè)方式,互為補(bǔ)充。
儀器面板圖:
工作原理:
儀器主要由激勵(lì)源、電壓通道、電流感應(yīng)器通道三部分組成,如下圖
電位法測(cè)量方式:
模式按鈕彈起來(lái)時(shí)短路追蹤儀工作在電位測(cè)量法下。激勵(lì)源輸出一恒定電流,電壓測(cè)量表筆測(cè)量 PCB上各點(diǎn)的電壓,進(jìn)行對(duì)比來(lái)確定短路點(diǎn),類似于電場(chǎng)中測(cè)量電位線的做法故稱電位測(cè)量法。當(dāng)短路發(fā)生在多層 PCB上整片的地層時(shí),可以用找尋最高電位點(diǎn)的方法來(lái)確定短路點(diǎn)。如圖,電流在銅箔上分散開,存在等電位線。電流流入點(diǎn)電位是最高的,用電位法找到這個(gè)最高電位點(diǎn),就知道電流是從哪里流入這一層銅箔的,然后就很容易找到短路點(diǎn)了。
TS980短路追蹤儀的激勵(lì)源部分和其它部分在電氣上是高度隔離的,因此可以選定兩個(gè)任意點(diǎn)來(lái)測(cè)量電壓差。
TS980短路追蹤儀設(shè)有零位按鈕,可以設(shè)任意一個(gè)測(cè)得的電壓為零電壓點(diǎn),然后測(cè)量 PCB的其它部位,可以得到一個(gè)很直觀的電壓差值。這種比較法支持負(fù)電壓顯示,但只能是一個(gè)相對(duì)的負(fù)電壓,若電位測(cè)量表筆上的電壓小于 0V,儀器就會(huì)提示表筆極性接反。按下歸零按鈕當(dāng)前值將被去除(和電子秤的“去皮"類似),顯示屏做相應(yīng)顯示。再次按下歸零鈕恢復(fù),不做“去皮“動(dòng)作。
TS980短路追蹤儀所顯示的單位比照物理量歐姆,所用激勵(lì)電流為100mA,顯示屏讀數(shù)為兩個(gè)表筆之間的電位,單位為微伏。電位測(cè)量時(shí),內(nèi)部的放大電路會(huì)根據(jù)輸入電壓的幅值做切換,儀器最大量程為 2V。
下圖為電位法量測(cè)示意圖,激勵(lì)源跨接在短路的網(wǎng)絡(luò)上,表筆在地層查找最高電位點(diǎn)。黑點(diǎn)為短路點(diǎn),此處呈顯最高電位。
電流感應(yīng)方式:
激勵(lì)源輸出一處理過(guò)的激勵(lì)電流信號(hào),探頭追蹤電流產(chǎn)生的磁場(chǎng),電流越大,磁場(chǎng)越強(qiáng),探頭感應(yīng)到得信號(hào)越強(qiáng),儀器輸出一個(gè)頻率和信號(hào)對(duì)應(yīng)的聲音,信號(hào)愈強(qiáng),揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音頻率愈高,相反,信號(hào)弱則揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音頻率低,直至無(wú)聲。
探頭上得到的信號(hào)對(duì)應(yīng)揚(yáng)聲器發(fā)出的聲調(diào),這個(gè)和所探測(cè)的電流大小以及其和探頭之間距離的大小是密切相關(guān)的,同樣的條件,探頭到被測(cè)處的距離相差 1mm,揚(yáng)聲器就會(huì)發(fā)出聲調(diào)明顯不同的聲音。
儀器上設(shè)有激勵(lì)源調(diào)節(jié)旋鈕,調(diào)節(jié)范圍 10mA到 100mA。揚(yáng)聲器的聲音大小音量調(diào)節(jié)旋鈕可以調(diào)節(jié),耳機(jī)插孔插入耳機(jī)時(shí)切斷揚(yáng)聲器,信號(hào)接到耳機(jī)上。
電流感應(yīng)探頭所使用的傳感器有一定方向性,使用時(shí)請(qǐng)做兩次探測(cè),中間探頭請(qǐng)掉轉(zhuǎn) 90度角。
實(shí)例講解:
A.電源對(duì)地短路,將激勵(lì)源一端接到電源端,一端接到地線上(注意極性不可弄錯(cuò)),給短路部分通上恒定電流。一般來(lái)說(shuō)電路板上地線網(wǎng)絡(luò)分布比較密集,所以將電阻探測(cè)表筆低壓端(黑表筆)和激勵(lì)信號(hào)的接地端接在一起,紅表筆探測(cè)其它地線網(wǎng)絡(luò)(如電源濾波電解電容負(fù)極),各個(gè)地點(diǎn)會(huì)呈現(xiàn)不同的電壓,直到找到電壓最高點(diǎn),這一點(diǎn)還有一個(gè)特征,它周圍的地網(wǎng)絡(luò)上的電壓朝向一個(gè)方向有明顯的降低。有以上兩個(gè)特征,就找到了短路點(diǎn)。另外,采用電流感應(yīng)法感測(cè)嫌疑組件內(nèi)部電流,也是一個(gè)快速找到短路點(diǎn)的方法。
B.兩信號(hào)線之間短路,連接的組件不多,上述方法不適用,采用感應(yīng)法找短路點(diǎn),將激勵(lì)源接到兩根信號(hào)線上,調(diào)節(jié)電流至合適大小,追蹤電流走向,電流走向與 PCB走向不符,即說(shuō)明此處存在短路。
演示板使用說(shuō)明:
演示板分為兩個(gè)區(qū)域:
A.電位法演示區(qū),模擬多層 PCB電源和地短路,繪出等電位線,可以對(duì)電位法的原理有更清楚的了解。
B.電流感應(yīng)法演示區(qū),可以根據(jù)電流走向找到短路點(diǎn),也可以直接感應(yīng)嫌疑組件表面磁場(chǎng)找到短路組件。
電位法具體操作:
演示板如上圖方向擺放,自左至右,四根接線柱。第一根接短路追蹤儀電流輸入(黑色夾子),第二根接短路追蹤儀電流輸出(紅色夾子),將短路追蹤儀置為電位法,黑色表筆在第一根接線柱附近取一點(diǎn)為電壓基準(zhǔn)點(diǎn),紅色表筆在與第一根接線柱相連的大片覆銅上探測(cè),
哪里電壓最高就表示靠近短路點(diǎn)了。按零點(diǎn)表示以當(dāng)前的電位作為零點(diǎn),再按零點(diǎn)還原。也可將演示板翻過(guò)來(lái),在反面探測(cè)找短路點(diǎn)。
電流感應(yīng)法具體操作:
將紅色夾子和黑色夾子夾在第三根和第四根接線柱上,短路追蹤儀置電流法,用感應(yīng)探
頭追蹤電流流向,可以找到短路點(diǎn)。
注意事項(xiàng):
1.儀器使用歐姆補(bǔ)償法消除溫度的影響,但使用時(shí)還是應(yīng)盡量避免在電路間造成溫差。按零位按鈕顯示歸零。
2.短路追蹤儀的表筆和電路板盡量垂直接觸,減小接觸面積,以達(dá)到減少接觸噪聲的目的。用戶也可在表筆上焊上測(cè)試針,增加接觸效果。
3.無(wú)論是采用電位法還是電流法,PCB發(fā)生多點(diǎn)短路時(shí),短路追蹤儀的探測(cè)結(jié)果只能作為參考。
4.采用電流感應(yīng)模式時(shí),請(qǐng)調(diào)節(jié)激勵(lì)電流到合適大小,使探頭工作在最佳區(qū)域。另外請(qǐng)注意感應(yīng)探頭有一定方向性。耳機(jī)插孔插入耳機(jī)時(shí)切斷揚(yáng)聲器,避免影響他人工作.
5.本儀器探測(cè)表筆嚴(yán)禁連接任何電源
儀器指標(biāo)
1.電源輸入:
交流 220V±10%,50HZ或者 60HZ
電流最大 0.2安培
2.電位法量測(cè)(室溫 20℃+5℃):
顯示位數(shù)六位半,量程分 20、1兩檔
激勵(lì)電流 100毫安,日穩(wěn)定度 20ppm
空載輸出電壓最高 5V,100毫安滿載輸出電壓最高 2.5V,等效可探測(cè)電阻值 25歐姆
最大輸出功率 0.25瓦特
電流輸出低頻等效噪聲最大 1微安(峰峰值)
電壓測(cè)量年準(zhǔn)確度 70ppm
電壓測(cè)量通道噪聲低于 0.1微伏(0.1~10Hz峰峰值)
分辨力分別為 10微歐和 1微歐(測(cè)量對(duì)象為電阻時(shí))
50HZ工頻抑制優(yōu)于-80dB
1kHZ以上信號(hào)抑制能力優(yōu)于-80dB
電壓采樣周期 285毫秒
3.電流追蹤:
靈敏度Δf/ΔB優(yōu)于 50Hz/0.01Gs
激勵(lì)電流調(diào)節(jié)范圍 100~10毫安
50HZ工頻抑制優(yōu)于-40dB
1kHZ以上信號(hào)抑制能力優(yōu)于-80dB
4.外形尺寸:
高 85毫米*寬 200毫米*長(zhǎng) 205毫米
5.重量:
4.3千克
附件:
三芯電源線:1根
表筆: 1副
夾子: 1副
感應(yīng)探頭: 1根
使用說(shuō)明書:1份
TS980短路追蹤儀使用方法問(wèn)答
1.問(wèn):電壓對(duì)電壓短路﹐怎樣追蹤?
答:因?yàn)樵陔娐钒迳?電源網(wǎng)絡(luò)需要通過(guò)大電流,一般走線都比較寬,寬度大都在 1mm
以上,或者干脆采用覆銅方式處理,但對(duì)于地網(wǎng)絡(luò)整層覆銅的面積還是要小些的。在兩個(gè)短
路的電壓網(wǎng)絡(luò)上,如 5V和 3.3V加上恒定電流(5V接高電壓端,3.3V接低電壓端),這樣
在 5V和 3.3V的一部分網(wǎng)絡(luò)上都會(huì)有電流流過(guò),銅皮上會(huì)產(chǎn)生壓降。測(cè)量銅皮上各點(diǎn)的電
壓,可以發(fā)現(xiàn)朝一個(gè)方向電壓變化很快,這就說(shuō)明電流是往這邊流過(guò)去的,循著電流的方向,
就可以找到短路點(diǎn)了。另外,相對(duì)地網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō),電源網(wǎng)絡(luò)的銅皮是比較窄的,可以用感應(yīng)法
追蹤電流流向來(lái)找到短路點(diǎn)。
對(duì)于常見多層板來(lái)說(shuō),電源網(wǎng)絡(luò)一般在第三層,不大好找到,這時(shí)候可以借助于原理圖或者宇柏林文件,查找連著電源網(wǎng)絡(luò)組件的引腳,這樣一步一步找下來(lái)。就可以找到短路組件。比如 3.3V和 5V之間短路,造成短路的組件是一顆電容,你甚至可以發(fā)現(xiàn)電容的引腳上不管在 3.3V側(cè)還是 5V側(cè),稍微挪動(dòng)表筆,TS980都會(huì)有至少幾百個(gè)單位的數(shù)字變化。
還有一種簡(jiǎn)便方法,比如你確定是 3顆 IC中的一顆短路,直接用感應(yīng)法,表面感應(yīng)比較強(qiáng)烈的那顆基本上就可以判斷為問(wèn)題 IC。
2.問(wèn):小板型不能追蹤出來(lái)
答:一般來(lái)說(shuō),小型板銅皮層數(shù)相對(duì)較少,更容易找到短路點(diǎn),但是由于其組件較少,不容易找到對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò),需對(duì)照原理圖和 GERBER仔細(xì)查找。
3. 問(wèn):較厚的板子不能追蹤出來(lái).
答:較厚的板子確實(shí)比較難找到短路點(diǎn),因?yàn)橄鄬?duì)層數(shù)少的電路板,恒流源在 PCB上產(chǎn)生的壓降更小。但是就目前使用效果來(lái)看,加上自身恒流源,TS980電位法在 12層的層壓線路板銅皮上可以分辨出 1mm以下的變化。
4. 問(wèn):如何準(zhǔn)確找到是哪個(gè) BGA short
答:BGA短路一般表現(xiàn)為電源對(duì)地短路,如 3.3V和 GND。這樣在 3.3V和 GND上加
上恒定電流,在電路板 GND網(wǎng)絡(luò)上取靠近電流接入點(diǎn)某點(diǎn)為基點(diǎn),接上黑表筆,紅表筆在
其它地網(wǎng)絡(luò)上逐個(gè)量測(cè)對(duì)比,假如其中某個(gè) BGA周圍電位比較高,那說(shuō)明短路點(diǎn)在這個(gè)
BGA附近,在使用相同方法逐個(gè)排除 BGA的去耦電容后,就可與判定為 BGA短路了。
另也可使用感應(yīng)法感應(yīng) BGA表面,找到短路 BGA,再用電位法排除去耦電容,就可最終確定是否 BGA短路。
5. 問(wèn):信號(hào)對(duì)信號(hào)如何追蹤.
答:信號(hào)對(duì)信號(hào)之間短路使用電流感應(yīng)法,如一對(duì)差分信號(hào)線短路,這兩跟信號(hào)線分別連到北橋和 8根內(nèi)存插槽,在兩線之間加上激勵(lì)源,用感應(yīng)探頭感應(yīng)電流流向,假如電流流到第二根內(nèi)存插槽就流回來(lái),沒(méi)有繼續(xù)向前流。就說(shuō)明短路點(diǎn)在第二根內(nèi)存槽這里。
6.問(wèn):如何準(zhǔn)確找到 short的位置.
答:準(zhǔn)確找到 SHORT位置有賴于對(duì)電路板結(jié)構(gòu)的熟悉程度和對(duì) TS980工作原理的理解,
在熟悉了電路板的結(jié)構(gòu)和組件分布后,借助于 TS980是可以很準(zhǔn)確的找到短路點(diǎn)的。