MarathonMM红外测温仪应用研究

　　1引言

　　红外测温仪具有非接触、操作安全、灵敏度高，响应速度快等优点，现已广泛应用于现代工业生产、军事等方面。Marathon MM 系列红外测温仪由光谱滤光片 、 探测器和数　　字处理电路等组成，采用不锈钢外壳，能够满足工业环境的应用需要，抗干扰能力强。 后面板上有 LED 显示窗，并且能进行相关测试参数设置， 该仪器具有透镜瞄准和激光瞄准　　功能，传感器可通过 RS485 总线与计算机连接，或通过输入、输出模拟信号进行控制，因此使用方便。 采用 Marathon  MM 系列红外测温仪 ， 设计开发出基于红外温度测试的　　PCB 检测设备 ， 在相应的软件控制下 ， 能够实时在线检测PCB 上器件的温度变化情况 ，并快速判断出器件状态 ，具有较好的效果。

　　2红外检测诊断的原理

　　红外检测是通过检测物体红外辐射能量(波长约 1 μm～1 mm 之间的能量)对物体表面温度非接触式测量。 通常红外检测用于采集在 3～5 μm 或 8～10 μm 波段内被测物体的红　　外辐射，经过测温仪或热像仪内部电路的处理将能量信号转换为电信号， 经 A/D 转换后送到处理器内进行处理和储存。　处理器将这些电信号换算为温度值，并在屏幕上显示出被测物体的表面温度分布图，不同颜色代表不同温度。红外检测的实质是红外测温， 属于无损检测的范畴，它是一种集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身的在线检测技术，具有非接触性、操作安全、灵敏度高、检测效率高等优点[1-2]。

　　在基于红外温度测试的 PCB 检测中， 当 PCB 加电工作时，每一个器件都会通过一定的电流，从而产生一定的热量，　这些能量通过传导、对流和辐射 3 种方式向外界传递。 红外件的红外辐射， 间接地获取其温度信息。　当通过外部端口给 PCB 施加适当的电源和激励信号后，PCB上的每个器件都会有一定的工作温度，用红外测温仪或热像　仪对 PCB 的元件侧进行扫描， 就能得到 PCB 表面的温度分布图，即 PCB 的热模式。 当 PCB 上有一个或几个元件发生故障时，往往会导致 PCB 的热模式变化。 红外诊断就是根据被　　测 PCB 的热模式和已知正常状态下 PCB 的热模式之间的差异来推断 PCB 的故障状态[3]。

　　3 Marathon MM在PCB检测中的应用

　　图 1 给出 Marathon MM 在 PCB 检测中的应用连接图。它主要由测温仪(Marathon MMLT)、RS485 转换器(JaRa 2201B)及主控计算机等组成。　测温仪 Marathon MM 系列中的 MMLT 型号，它通过扫描 PCB 的红外辐射，并转换成模拟电信号，形成温度数据，最后转化为数字信号。 RS485 转换器选用 JaRa 2201B 型USB-RS422/485 工控智能转换器 。 该换器解决了计算机无串口问题，提高通信速率，并且具有较强的供电能力(采用 USB 端口供电，转换器无需附加电源)，具有热插拔、连接方便等优点。 主控计算机选用一般的台式机或笔记本电脑， 但需要安装 JaRa 2201B 驱动程序和 PCB 测试诊断软件以及相关的应用程序。