專利名稱：電子元件的測量方法及其測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量方法，特別涉及一種電子元件的測量方法及其測量裝置。
背景技術(shù)：
線上測試儀(in circuit tester ;ICT)是一臺靜態(tài)元件測試儀，并且其能準確、高 速地測量印刷電路板(printed circuit board ;PCB)上已安裝元件的不良問題，例如元 件的漏焊、錯焊、裝反、空焊和原料不良，以及印刷電路板上線路之間的開路和短路等?？梢?用線上測試儀進行量測的元件包括電阻、電容、二極管、三極管、電感、變壓器、和集成電路 (integrated circuit ;IC)等絕大多數(shù)電子元件。 目前，線上測試儀是一種廣泛應用于線路板組裝過程中的檢測設備。線上測試儀 所運用的測試方法主要是在于零組件隔離，即當對某個待測元件進行測試時，使待測元件 能不受到與此待測元件相連的其它元件的影響。換言之，線上測試儀具有隔離(guarding) 功能，而此隔離的作用是使待測元件在測試時不受旁路元件的影響。 —般來說，在設計印刷電路板時，會在印刷電路板的線路上設計有一些測試點。傳 統(tǒng)上，在進行測試時，線上測試儀的針床會頂在待測的印刷電路板上，并且印刷電路板上的 每一個功能模塊的電路會對應線上測試儀的一個測試電路模塊。當待測的印刷電路板復雜 且龐大時，線上測試儀上對應的測試電路模塊就會隨之功能冗余、機構(gòu)復雜、不便于靈活地 兼容其他種類的待測的印刷電路板，并且也不便于維護。 因此如何能提供一種簡易、準確的測量方法及其測量裝置，成為研究人員待解決 的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問題，本發(fā)明提供一種電子元件的測量方法及其測量裝置，通過簡易 的電路結(jié)構(gòu)以及軟件計算程序，來量測待測電子元件的數(shù)值，借以提升測量裝置的維護便 利性，以及降低測量裝置的成本。 因此，本發(fā)明所公開的電子元件的測量方法，包含有下列步驟提供時鐘脈沖發(fā)生 器、中央處理器與相位檢測器，并形成一電性回路；將第一待測電子元件連接于時鐘脈沖發(fā)
生器；提供電源給時鐘脈沖發(fā)生器，以產(chǎn)生一時鐘脈沖信號；中央處理器根據(jù)時鐘脈沖信 號的頻率值計算出第一待測電子元件的數(shù)值；將第二待測電子元件連接于時鐘脈沖發(fā)生 器；使時鐘脈沖信號通過第二待測電感器，以產(chǎn)生一相位移時鐘脈沖信號；通過相位檢測 器取得相位移時鐘脈沖信號的相位；及中央處理器根據(jù)相位移時鐘脈沖信號的相位與時鐘 脈沖信號的相位計算出第二待測電子元件的數(shù)值。 另外，本發(fā)明所公開的電子元件的測量裝置，包含有時鐘脈沖發(fā)生器，用以接收
一電源，以產(chǎn)生一特定頻率的時鐘脈沖信號；第一待測電子元件，與時鐘脈沖發(fā)生器電性連 接；中央處理器，與時鐘脈沖發(fā)生器電性連接，中央處理器接收時鐘脈沖發(fā)生器輸出的時鐘
脈沖信號，并根據(jù)時鐘脈沖信號的頻率計算出第一待測電子元件的數(shù)值；第二待測電子元件，分別與信號放大器和中央處理器電性連接；及相位檢測器，分別與第二待測電子元件和 中央處理器電性連接，相位檢測器用以檢測一相位移時鐘脈沖信號與時鐘脈沖信號的相位 差，以供中央處理器根據(jù)時鐘脈沖信號的相位與相位移時鐘脈沖信號的相位，計算出第二 待測電子元件的數(shù)值。 通過這種電子元件的測量方法及其測量裝置，利用時鐘脈沖發(fā)生器、中央處理器 與相位檢測器所組成的電路結(jié)構(gòu)，配合軟件程序計算出待測電子元件的數(shù)值，相較于以往 線上測試儀的電路結(jié)構(gòu)較為簡易，另外，由于測量裝置的組成元件較少，因此，維護上也較 為方便，特別是制造成本也較低。 有關(guān)本發(fā)明的特征與實施方式，現(xiàn)配合附圖作優(yōu)選實施例詳細說明如下。



時鐘脈沖發(fā)生器10用以接收一電源，以產(chǎn)生一特定頻率的時鐘脈沖信號。時鐘脈 沖發(fā)生器10可以例如是555芯片。 第一待測電子元件20與時鐘脈沖發(fā)生器10電性連接，其中可通過儀器用探測線 將第一待測電子元件20的兩端分別連接至時鐘脈沖發(fā)生器10。第一待測電子元件20可以 例如是電容器。 中央處理器30與時鐘脈沖發(fā)生器10電性連接。中央處理器30接收時鐘脈沖發(fā) 生器IO輸出的時鐘脈沖信號。中央處理器30根據(jù)時鐘脈沖信號的頻率計算出第一待測電 子元件20的數(shù)值(例如，電容值)。 信號放大器40與時鐘脈沖發(fā)生器10的輸出端電性連接。信號放大器40接收時 鐘脈沖發(fā)生器IO輸出的時鐘脈沖信號，并放大時鐘脈沖信號(例如，放大時鐘脈沖信號的 振幅)。 第二待測電子元件50分別與信號放大器40和中央處理器30電性連接。其中可 通過儀器用探測線將第二待測電子元件50的兩端分別連接至信號放大器40。當時鐘脈沖 信號通過第二待測電子元件50后，會產(chǎn)生相位移時鐘脈沖信號。另外，可將第二待測電子 元件50直接電性連接至時鐘脈沖發(fā)生器10的輸出端，同樣可達成測量第二待測電子元件 50的目的，換言之，可省略信號放大器40。 相位檢測器(Phase Detector, PD)60分別與第二待測電子元件50和中央處理器 30電性連接。相位檢測器60為一個相位比較裝置。相位檢測器60用以檢測相位移時鐘 脈沖信號與時鐘脈沖信號的相位差。中央處理器30根據(jù)信號放大器40輸出的時鐘脈沖信 號的相位與相位移時鐘脈沖信號的相位，計算出第二待測電子元件50的數(shù)值(例如，電感 值)。 請參照圖2A，為本發(fā)明的時鐘脈沖發(fā)生器第一實施例的電路示意圖。如圖2A所 示，本發(fā)明的時鐘脈沖發(fā)生器10包含有555芯片11、第一電阻R1、第二電阻R2、電容C1(相 當于第一待測電子元件20)與電容C2。 首先555芯片11具有8個引腳，而各引腳的功用說明如下引腳1 (接地，ground)， 接至電源的負極;引腳2 (觸發(fā)，trigger)，當引腳2的電壓低于1/3電源時，會令引腳3輸 出高電位，且引腳7對地開路；引腳3 (輸出，output)，輸出電壓是高電位或低電位，受到引 腳2、4、6控制；引腳4(重置，reset)，引腳4的電壓小于0. 4伏特時，會令引腳3的輸出為 低電位，同時令引腳7對地短路，所以不使用引腳4時，應接于1伏特以上的電壓；引腳5(控 制電壓，Control Voltage)，引腳5直接與比較器的參考電壓相通，允許由外界電路改變引 腳2、引腳6的動作電壓，平時多接一個電容C2(約0. OliiF以上)到地端(Ground)，以避 免噪聲干擾；引腳6(臨界，Threshold)，引腳6的電壓高于2/3電源時，會使輸出低電位、引 腳7對地短路；引腳7 (放電，Di scharge)，與輸出同步動作，當輸出為高電位時，引腳7對地 開路，而輸出為低電位時，引腳7對地短路；引腳8(+Vcc)，接收電源，最大可至15伏特。
以下說明電路的連接關(guān)系，555芯片11的引腳1電性連接至地端。弓|腳2電性連 接至電容Cl的第一端，電容Cl的第二端電性連接至地端。引腳3電性連接至下一級電路 (例如，信號放大器40或第二待測電子元件50)。引腳4電性連接至電源。引腳5電性連
5接至電容C2的第一端，電容C2的第二端電性連接至地端。引腳6電性連接至電容C1的第 一端。引腳7電性連接至第二電阻R2的第一端，第二電阻R2的第二端電性連接至引腳2。 引腳8電性連接至電源以及第一電阻R1的第一端，第一電阻R1的第二端電性連接至第二 電阻R2的第一端。 如圖2A所示，555芯片11所產(chǎn)生的時鐘脈沖信號的頻率值可通過下列式(1)計算 取得 F = 1. 433/(Rl+2*R2)*Cl.........(1) 由于頻率值F、第一電阻R1、第二電阻R2均為已知，故中央處理器30由上式(1)
即可計算出電容C1的電容值。另外，式(1)的計算過程通過軟件程序來實現(xiàn)。 請參照圖2B，為本發(fā)明的時鐘脈沖發(fā)生器第二實施例的電路示意圖。如圖2B所
示，本發(fā)明的時鐘脈沖發(fā)生器10包含有555芯片11、第一電阻R1、第二電阻R2、電容C1(相
當于第一待測電子元件20)與電容C2。 以下說明電路的連接關(guān)系，555芯片11的引腳1電性連接至地端。弓|腳2電性連 接至電容Cl的第一端，電容Cl的第二端電性連接至地端。引腳3電性連接至下一級電路 (例如，信號放大器40或第二待測電子元件50)以及第一電阻Rl的第一端，第一電阻Rl的 第二端電性連接至電容C1的第一端。引腳4電性連接至電源。引腳5電性連接至電容C2 的第一端，電容C2的第二端電性連接至地端。引腳6電性連接至電容C1的第一端。引腳 8電性連接至電源。 如圖2B所示，555芯片11所產(chǎn)生的時鐘脈沖信號的頻率值可通過下列式(2)計算 取得 F = 1. 4*R1*C1.........(2) 由于頻率值F與第一電阻R1均為已知，故中央處理器30由上式(2)即可計算出 電容C1的電容值。另外，式(2)的計算過程通過軟件程序來實現(xiàn)。 請參照圖3，為本發(fā)明的方法步驟流程圖。如圖3所示，本發(fā)明的電子元件的測量 方法包含有下列步驟 首先，提供一時鐘脈沖發(fā)生器、一中央處理器與一相位檢測器，并形成一電性回 路，如步驟200。其中時鐘脈沖發(fā)生器的輸出端電性連接至中央處理器，而相位檢測器的輸 出端電性連接至中央處理器。 將第一待測電子元件連接于時鐘脈沖發(fā)生器，如步驟210。其中可通過儀器用探測 線將第一待測電子元件的兩端分別連接至時鐘脈沖發(fā)生器。第一待測電子元件可以例如是 電容器。 接著，提供一電源給時鐘脈沖發(fā)生器，以產(chǎn)生一時鐘脈沖信號，如步驟220。其中時 鐘脈沖發(fā)生器可以例如是555芯片。 提供一信號放大器連接至時鐘脈沖發(fā)生器的輸出端，以放大時鐘脈沖信號，如步 驟230。另外，步驟230可省略。 中央處理器根據(jù)時鐘脈沖信號的頻率值計算出第一待測電子元件的數(shù)值，如步驟 240。由于時鐘脈沖信號的頻率值與連接至時鐘脈沖發(fā)生器的第一待測電子元件有關(guān)，因 此中央處理器可根據(jù)時鐘脈沖信號的頻率值計算出第一待測電子元件的數(shù)值(例如，電容 值)。時鐘脈沖信號的頻率值可通過上述式(1)或式(2)計算出。中央處理器的計算過程通過軟件程序來實現(xiàn)。 將第二待測電子元件連接于時鐘脈沖發(fā)生器，如步驟250。其中可通過儀器用探測 線將第二待測電子元件的兩端分別連接至信號放大器。 使時鐘脈沖信號通過第二待測電感器，以產(chǎn)生一相位移時鐘脈沖信號，如步驟 260，由于第二待測電子元件的特性，當時鐘脈沖信號通過第二待測電子元件后，會產(chǎn)生時 鐘脈沖信號相位移，即相位移時鐘脈沖信號。 通過相位檢測器取得相位移時鐘脈沖信號的相位，如步驟270。其中相位檢測器通
過檢測時鐘脈沖信號與相位移時鐘脈沖信號，也可取得時鐘脈沖信號的相位差。 中央處理器根據(jù)相位移時鐘脈沖信號的相位與時鐘脈沖信號的相位計算出第二
待測電子元件的數(shù)值，如步驟280。由于時鐘脈沖信號的相位差與連接至相位檢測器的第二
待測電子元件有關(guān)，因此中央處理器可根據(jù)時鐘脈沖信號的相位差計算出第二待測電子元
件的數(shù)值(例如，電感值)。時鐘脈沖信號的頻率值可通過以下式(3)計算出。中央處理器
的計算過程通過軟件程序來實現(xiàn)。 tan e = X/R……(3)，其中X為回路總阻抗的虛部，R為回路總阻抗的實部，這里 是以電感為例，則X = 2*ji*F*L。 綜合以上所述，本發(fā)明的電子元件的測量方法及其測量裝置，利用時鐘脈沖發(fā)生 器、中央處理器與相位檢測器所組成的電路結(jié)構(gòu)，配合軟件程序計算出待測電子元件的數(shù) 值，相較于以往線上測試儀的電路結(jié)構(gòu)較為簡易，另外，由于測量裝置的組成元件較少，因 此，維護上也較為方便，特別是制造成本也較低。
權(quán)利要求
一種電子元件的測量方法，包含有下列步驟提供一時鐘脈沖發(fā)生器、一中央處理器與一相位檢測器，并形成一電性回路；將一第一待測電子元件連接于該時鐘脈沖發(fā)生器；提供一電源給該時鐘脈沖發(fā)生器，以產(chǎn)生一時鐘脈沖信號；該中央處理器根據(jù)該時鐘脈沖信號的頻率值計算出該第一待測電子元件的數(shù)值；將一第二待測電子元件連接于該時鐘脈沖發(fā)生器；使該時鐘脈沖信號通過一第二待測電感器，以產(chǎn)生一相位移時鐘脈沖信號；通過該相位檢測器取得該相位移時鐘脈沖信號的相位；及該中央處理器根據(jù)該相位移時鐘脈沖信號的相位與該時鐘脈沖信號的相位計算出該第二待測電子元件的數(shù)值。
2. 如權(quán)利要求1所述的電子元件的測量方法，其中該時鐘脈沖發(fā)生器為555芯片。
3. 如權(quán)利要求1所述的電子元件的測量方法，其中該第一待測電子元件為一電容器， 該第二待測電子元件為一電感器。
4. 如權(quán)利要求1所述的電子元件的測量方法，其中在提供一電源給該時鐘脈沖發(fā)生 器，以產(chǎn)生一時鐘脈沖信號的步驟后，還包含有提供一信號放大器連接至該時鐘脈沖發(fā)生 器的輸出端，以放大該時鐘脈沖信號的步驟。
5. —種電子元件的測量裝置，包含有一時鐘脈沖發(fā)生器，用以接收一電源，以產(chǎn)生一特定頻率的時鐘脈沖信號； 一第一待測電子元件，與該時鐘脈沖發(fā)生器電性連接；一中央處理器，與該時鐘脈沖發(fā)生器電性連接，該中央處理器接收該時鐘脈沖發(fā)生器 輸出的該時鐘脈沖信號，并根據(jù)該時鐘脈沖信號的頻率計算出該第一待測電子元件的數(shù) 值；一第二待測電子元件，分別與該信號放大器和該中央處理器電性連接；及 一相位檢測器，分別與該第二待測電子元件和該中央處理器電性連接，該相位檢測器 用以檢測一相位移時鐘脈沖信號與該時鐘脈沖信號的相位差，以供該中央處理器根據(jù)該時 鐘脈沖信號的相位與該相位移時鐘脈沖信號的相位，計算出該第二待測電子元件的數(shù)值。
6. 如權(quán)利要求5所述的電子元件的測量裝置，其中該時鐘脈沖發(fā)生器為555芯片。
7. 如權(quán)利要求5所述的電子元件的測量裝置，其中該第一待測電子元件為一電容器， 該第二待測電子元件為一電感器。
8. 如權(quán)利要求5所述的電子元件的測量裝置，其中包含有一信號放大器連接至該時鐘 脈沖發(fā)生器的輸出端，以放大該時鐘脈沖信號。
全文摘要
一種電子元件的測量方法及其測量裝置，其測量方法包含有提供一時鐘脈沖發(fā)生器、一中央處理器與一相位檢測器，并形成一電性回路；將第一待測電子元件連接于時鐘脈沖發(fā)生器；提供電源給時鐘脈沖發(fā)生器，以產(chǎn)生一時鐘脈沖信號；中央處理器根據(jù)時鐘脈沖信號的頻率值計算出第一待測電子元件的數(shù)值；將第二待測電子元件連接于時鐘脈沖發(fā)生器；使時鐘脈沖信號通過第二待測電感器，以產(chǎn)生一相位移時鐘脈沖信號；通過相位檢測器取得相位移時鐘脈沖信號的相位；中央處理器根據(jù)相位移時鐘脈沖信號的相位與時鐘脈沖信號的相位計算出第二待測電子元件的數(shù)值。本發(fā)明結(jié)構(gòu)較為簡易，具有維護較為方便，制造成本較低的優(yōu)點。
文檔編號G01R31/00GK101726672SQ20081016763
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月21日
發(fā)明者范雅靜, 陳玄同 申請人:英業(yè)達股份有限公司