「技術(shù)文章」搭建項目中需要用到光學(xué)和數(shù)字放大設(shè)備
在上一篇文章中,我們討論了測試和測量設(shè)備示波器,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,萬用表等,就像你在家里建立實驗室一樣. 我們還有一件事要談的是你需要適當(dāng)?shù)脑O(shè)備看見你家里的項目
電子產(chǎn)品的體積縮小了,只不過越來越小。0402是沙子的規(guī)格,現(xiàn)在電路板上定期填充01005。這種尺寸的無源元件和它們的墊板都超出了人類視力的極限。你有兩個選項來查看你在做什么:光學(xué)放大或數(shù)字放大。
顯微鏡最簡單的方法就是用一個簡單的光學(xué)顯微鏡。無論是單目顯微鏡、雙目顯微鏡還是三目顯微鏡(甚至是一個小的放大鏡)都完全取決于你自己。一個目鏡通常就足夠了。但是如果你計劃使用高放大倍數(shù),你需要確保你有能力縮小和放大,以及添加一個外部照明環(huán)。
我工作的公司之一,皇家巡回賽他們在加州的霍利斯特和圣達菲斯普林斯的生產(chǎn)工廠使用無目鏡顯微鏡。

無目鏡顯微鏡為那些必須在整個輪班中使用該設(shè)備的用戶提供了緩解。它們比標(biāo)準(zhǔn)顯微鏡更容易使用,也更舒適。不幸的是,它們很大,對于典型的工程師來說有些負擔(dān)不起。

環(huán)形燈
顯微鏡通常需要外部照明。最好的選擇是光纖環(huán)形燈。但是光纖環(huán)形燈要花幾百美元(除非你能在網(wǎng)上拍賣網(wǎng)站上找到二手的)。
下面是AmScope提供的三目顯微鏡解決方案,配有一個光纖環(huán)形光,可為印刷電路板提供照明。

更便宜而且通常是完全合適的解決方案是購買一個LED環(huán)形燈。

這種LED環(huán)形燈將安裝在顯微鏡和大多數(shù)相機鏡頭的底部,為放大后的物體提供額外的照明。
數(shù)碼相機數(shù)碼相機提供了一種查看和捕捉電路板圖像的附加方法。圖像傳感器可以來自單反相機或獨立的USB顯微鏡頭。如果您要“實時查看”您的項目,沒有必要超過4K分辨率(8MP),除非您碰巧有8K監(jiān)視器或捕獲卡。如果你還不能保證他們的高清圖像的分辨率是16的話。

但圖像傳感器只是其中的一部分。你也需要選擇光學(xué)元件。
有三種鏡頭可供選擇。第一個也是最簡單的是一個直徑為1–?”的環(huán),可以插入顯微鏡目鏡。投射到你眼睛里的光線被轉(zhuǎn)移到相機的成像傳感器上。

第二種選擇是一個獨立的放大鏡。這些鏡頭直接安裝在相機支架上,允許您在一定程度上控制焦距和放大倍數(shù)。

最后一個選擇是我的新寵:遠心鏡頭。遠心透鏡將平行于光軸的光線穿過成像光學(xué)元件。這與顯微鏡(可以擴展光線)和望遠鏡(積累光線并通常收縮物體)有很大不同。遠心透鏡準(zhǔn)直光線。這意味著無論物體和鏡頭之間的距離如何,物體看起來都是一個恒定的大小。
普通鏡頭會給圖像帶來一定程度的失真。離鏡頭不同距離的物體看起來有不同的尺寸。遠心透鏡將顯示物體的真實尺寸,而不管它們與透鏡的距離如何。

工具
不幸的是,沒有機會縮放這些鏡頭,視野總是被限制在鏡頭開口的最大直徑。但它們提供了PCB的無失真圖像。例如,在顯微鏡下檢查的普通PCB中,通孔孔會在透鏡中心垂直出現(xiàn),并且當(dāng)觀察者向側(cè)面看時,角度基本相同。有了遠心鏡頭,所有的通孔都會顯得非常垂直。
刀架我的車庫里有工具箱,但我想要一些特定的、經(jīng)常使用的工具,隨時可以拿到,而且可以拿到?!毙?,“平口刀具、螺帽螺絲刀、六角頭螺絲刀等等。這又取決于個人喜好,但我最新最棒的存儲解決方案很簡單,只需在一塊木頭、塑料或鋁片上鉆幾個盲孔,然后垂直存放所有東西。

這個用于皮革制作工具的木制儲存方案啟發(fā)了我的設(shè)計(它的孔直徑比這里顯示的產(chǎn)品大)。
電源如果你在設(shè)計精密的模擬或數(shù)字電路,你可能需要一個高質(zhì)量的電源,也許是具有多個輸出和產(chǎn)生負電位差的能力。當(dāng)我第一次上學(xué)時,可用的解決方案是你典型的船錨的尺寸和重量。我還在車庫里放著一個,它已經(jīng)閑置了至少十年了。
我的舊電源可以直接更換,價格不到100美元。

在一個餐巾紙大小的DC-DC buck變換器模塊中也可以找到足夠好的性能。這些模塊中的幾個,在一個合適的AC-DC轉(zhuǎn)換器(更高的直流電壓)的情況下組合在一起,可以在一兩個小時內(nèi)產(chǎn)生一個多輸出電源。

電源也有口袋大小的解決方案。

掌上電腦
如果沒有袖珍電腦,什么動力不足的工具收集就不完整了!小型計算機存在,包括HDMI、RS232、USB和RJ45端口,所有這些都是平裝小說大小的外形。有了這臺電腦,你幾乎可以做任何事!你幾乎可以打字,幾乎可以開視頻會議,幾乎可以上網(wǎng),幾乎可以閱讀電子郵件。(公平地說,我確實認(rèn)識一些擁有并喜歡這些設(shè)備的人。)

這是人類歷史上第一次,電氣工程師擁有了可以隨身攜帶幾乎足夠的測試實驗室的工具。袖珍PC、袖珍萬用表、袖珍示波器和袖珍電源。
你還知道其他什么設(shè)備?你對這些鑰匙有經(jīng)驗嗎?請在下面告訴我們。
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