印制電路板(PCB)的診斷與維修是現代武器裝備維護過程中十分重要的環節。目前對PCB診斷的主要方法是使用針床測試儀或人工使用探針探測電路內部節點的電信號,然后根據這些信息進行故障定位。但隨著PCB逐漸向小型化、密集化、多層化的方向發展,接觸式診斷的弱點越來越明顯。例如,為了檢測電路內部節點信號,探針需要刺穿PCB的保護涂層,如果機械壓力不當,則會造成對PCB嚴重的物理破壞;由于PCB表面元件排列日益密集同時多層電路板被大量使用,使探針準確定位的難度越來越大,誤探情況時有發生;在微波和遙測等領域,探針與電路板的接觸會影響電路的運行狀態。因此,對PCB非介入式診斷技術的研究受到了高度重視,紅外熱像診斷利用紅外熱像儀測得的PCB表面溫度信息進行故障診斷,是典型的非接觸式診斷技術之一。
PCB在加電工作時,每一個器件都會通過一定的電流,從而產生一定的熱量,這些能量通過傳導、對流和輻射三種方式向外界傳遞。紅外熱像儀通過檢測器件的紅外輻射間接獲取其溫度信息。當通過外部端子給PCB施加適當的電源和激勵信號后,PCB上的每個器件都會有一定的工作溫度,用紅外熱像儀對PCB的元件側進行掃描,就可以得到PCB表面的溫度分布圖,即PCB的熱模式。當PCB上一個或幾個元件發生故障時,往往會導致PCB熱模式的變化。紅外熱像診斷就是根據被測PCB的熱模式和已知正常狀態下的PCB的熱模式之間的差異來對PCB的故障狀態做出推斷的。
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