专利名称：一种基于电磁感应原理的短路检测器及其检测方法
技术领域：
本发明涉及一种电路板短路检测器及其检测方法，具体涉及一种基于电磁感应原理的短路检测器及其检测方法。
背景技术：
硬件设计电路板在调试时所遇到的莫名其妙的短路检测方面的问题，比如电源短路，信号短路等均属于短路故障。在电路板调试时，几乎每个硬件工程师都会遇到这样的问题电路板上某个地方存在短路故障。检测短路点基本上是硬件调试过程中最耗时的一个过程，也是让所有硬件工程师最头疼无耐的事情，即使经验再丰富的工程师也束手无策，它不像调试功能电路一样有�？裳�。若短路点检测不到，下一步的调试工作就无法进行，甚至导致产品损坏，损失惨重。短路问题之所以如此令硬件工程师头疼，主要是不清楚短路点在哪里，短路点不是通过分析就能够找到的，必须一点一点的进行排查。因此，一个可以方便快速的检测出哪里存在短路问题的发明设计是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于电磁感应原理的短路检测器及其检测方法，其解决了背景技术中电路板短路检测难的技术问题。本发明的技术解决方案是
一种基于电磁感应原理的短路检测器，包括处理器，其特殊之处在于还包括依次连接的磁头、信号调理电路以及A/D转换电路，所述A/D转换电路的输出端连接处理器；依次连接D/A转换电路、V/I转换电路以及扬声器或耳机，所述D/A转换电路的输入端连接处理器； 所述信号调理电路包括I/V转换电路和增益变换电路，所述增益变换电路由处理器控制。上述增益变换电路为采用拨码开关进行增益选择的增益变换电路。—种短路检测器的检测方法，其特征在于，该方法包括
1]将被测电路板串联可调电阻，并上电，被测电路板感应出磁场；
2]用磁头来检测被测电路板感应出的磁�。涑鑫⑷醵直浠母杏Φ缌餍藕牛�
3]I/V转换电路将上述感应电流信号转换成电压信号；
4]增益变换电路将根据电压信号范围的大小来做相应的增益变换，以便调理成与后级 A/D转换电路相匹配的信号范围；
5]处理器由用户编程来完成相应的控制，它主要进行增益变换系数的设定，即判断增益拨码开关的组合来对增益变换电路进行设定增益系数；对AD转换出来的数字信号进行处理；最后将处理后的数字信号输出给DA转换电路；
6]D/A转换电路将处理器输出的信号进行数模转换，即将处理器输出的数字信号转换成模拟信号；
7]V/1转换电路将电压信号转换成电流信号，输出给后级电路；8]扬声器或耳机将V/I转换电路输出的电流信号转换成声音信号，通过听觉来感觉声音的变化，即被测电路板上磁场的强弱变化；
9]若在检测过程中，感觉到音频声音突然增大，说明此处为短路点。上述可调电阻RA取值的大小取决于VCC和RL，由下面公式算出 I=VCC/RA+RL，vcc为被测电路板正常时所加电源；RA为外部所加可调电阻；RL为被测电路板。上述增益变换电路采用拨码开关来进行增益的选择。上述拨码开关为两位拨码开关。上述用磁头来检测被测电路板感应出的磁场沿着电路板上走线的方向进行推进。本发明就是给被测电路板施加一定的电源，而不至于烧坏存在短路问题的电路板，即在电路板上产生一种电场，进而感应出一种磁�。缓笥么磐啡ド璧缏钒澹纱磐方杏Τ龅拇懦∽晃杏Φ缌鳎觳舛搪返�。扫描时最好是沿着电路板上走线的方向进行推进，当从耳机中听到声音有明显变化时，即可分析出短路故障点，使用本发明所设计的短路检测器来检测短路点即方便又快捷。
图1为被测电路板进行加电示意图； 图2为本发明短路检测器连接示意图； 图3为本发明涉及短路点示意图。
具体实施例方式下面叙述即为本发明的设计思路和方法
首先，本发明的设计思路主要是基于物理学中的电磁感应原理和录音机的原理综合起来而考虑到的，由于使用一个现成的录音机和搭配一些简单的外部电源支路就可以完全搭建一个本发明的演示样机，所以为了更直观和清楚的描述本发明的设计方法，下面叙述中就以此演示样机为例进行说明
本发明既然是基于电磁感应原理而设计，所以所要检测的电路板上面必须形成一种电�。缓笤诘缏钒迳细髦肿呦咧芪Ц杏Τ鲆恢执懦。詈罄帽旧杓浦械拇磐罚杏Τ龅拇懦∽晃杏Φ缌鳎佣觳舛搪返�。因此要形成一种电�。匦攵运觳獾牡缏钒褰屑拥绮趴梢裕捎诒徊獾缏钒宕嬖诙搪肺侍猓虼司筒荒苤苯佑玫缭蠢唇屑拥纾潜匦爰右槐；さ缏分笤俣员徊獾缏钒褰屑拥�。参见下图1。其中VCC为被测电路板正常时所加电源；RA为外部所加可调电阻；RL为被测电路板，在此回路中抽象为一个负载；
可调电阻RA取值的大小取决于VCC和RL，可由下面公式算出I=VCC/RA+RL ，一般情况
下，电流I的取值在IOmA左右，这样即使被测电路板存在短路，也不至于烧坏电路板。而对于特殊情况，电流I的取值可自行根据实际情况进行决择；RL —般由于短路原因而为零，建议实测一下，以实际值进行计算，从而决定可调电阻RA的取值。
将被测电路板加电之后，电路板上就形成一种电�。缓缶涂梢园凑障旅嫠悸方屑觳馑降摹袄浊�(短路点)了。参见图2，其中各数字所标示部分解释如下
1、磁头用来检测被测电路板上所感应出的磁�。涑鑫⑷醵直浠母杏Φ缌餍藕�。 相当于录音机中的录放磁头，来感应与其接触的磁带中的变化磁�。�
2、信号调理电路包含I/V转换电路和增益变换电路两部分。1) I/V转换电路将磁头所感应出的变化电流信号转换成电压信号；
2)增益变换电路将根据前级信号范围的大小来做相应的增益变换，以便调理成与后级 A/D转换电路相匹配的信号范围，此部分的增益系数可由用户根据信号的实际情况进行指定，即由处理器来控制；
实际设计中，可以采用拨码开关来进行增益的选择；例如采用两位拨码开关，对应的增益系数列表如下
权利要求
1.一种基于电磁感应原理的短路检测器，包括处理器，其特征在于还包括依次连接的磁头、信号调理电路以及A/D转换电路，所述A/D转换电路的输出端连接处理器；依次连接D/A转换电路、V/I转换电路以及扬声器或耳机，所述D/A转换电路的输入端连接处理器； 所述信号调理电路包括I/V转换电路和增益变换电路，所述增益变换电路由处理器控制。
2.根据权利要求1所述基于电磁感应原理的短路检测器，其特征在于所述增益变换电路为采用拨码开关进行增益选择的增益变换电路。
3.一种利用权利要求1所述短路检测器的检测方法，其特征在于，该方法包括1]将被测电路板串联可调电阻，并上电，被测电路板感应出磁场；2]用磁头来检测被测电路板感应出的磁�。涑鑫⑷醵直浠母杏Φ缌餍藕牛�3]I/V转换电路将上述感应电流信号转换成电压信号；4]增益变换电路将根据电压信号范围的大小来做相应的增益变换，以便调理成与后级 A/D转换电路相匹配的信号范围；5]处理器由用户编程来完成相应的控制，它主要进行增益变换系数的设定，即判断增益拨码开关的组合来对增益变换电路进行设定增益系数；对AD转换出来的数字信号进行处理；最后将处理后的数字信号输出给DA转换电路；6]D/A转换电路将处理器输出的信号进行数模转换，即将处理器输出的数字信号转换成模拟信号；7]V/1转换电路将电压信号转换成电流信号，输出给后级电路；8]扬声器或耳机将V/I转换电路输出的电流信号转换成声音信号，通过听觉来感觉声音的变化，即被测电路板上磁场的强弱变化；9]若在检测过程中，感觉到音频声音突然增大，说明此处为短路点。
4.根据权利要求3所述短路检测器的检测方法，其特征在于 所述可调电阻RA取值的大小取决于VCC和RL，由下面公式算出VCC/ = ——- , VCC为被测电路板正常时所加电源；RA为外部所加可调电阻；RL为被测电路 RA+ RL板。
5.根据权利要求4所述短路检测器的检测方法，其特征在于所述增益变换电路采用拨码开关来进行增益的选择。
6.根据权利要求5所述短路检测器的检测方法，其特征在于所述拨码开关为两位拨码开关。
7.根据权利要求5所述短路检测器的检测方法，其特征在于所述用磁头来检测被测电路板感应出的磁场沿着电路板上走线的方向进行推进。
全文摘要
一种基于电磁感应原理的短路检测器及其检测方法，其中短路检测器包括处理器，还包括依次连接的磁头、信号调理电路以及A/D转换电路，A/D转换电路的输出端连接处理器；依次连接D/A转换电路、V/I转换电路以及扬声器或耳机，D/A转换电路的输入端连接处理器；信号调理电路包括I/V转换电路和增益变换电路，增益变换电路由处理器控制。本发明就是给被测电路板施加一定的电源，产生一种电�。杏Τ鲆恢执懦。缓笥么磐啡ド瑁杏Τ龅拇懦∽晃杏Φ缌鳎觳舛搪返�。本发明所设计的短路检测器来检测短路点即方便又快捷。
文档编号G01R31/02GK102565610SQ201110436480
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者刘升, 苏本斌 申请人:西安奇维科技股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
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