Využití termokamery testo 885 a 890 ve výzkumu a vývoji

Teplota je jednou ze základních fyzikálních veličin. Změna povrchové teploty může přinášet informaci o stavu zařízení. Termokamery testo umožňují zobrazení rozložení teplot v ploše. Rozložení teplot v barevném snímku se nazývá termogram a každé barvě je přiřazena určitá teplota povrchu.

Termokamery ve výzkumu a vývoji

Měření rozložení teplot na měřeném objektu přináší informaci o stavu objektu. Díky tomu je možné snadno navrhovat nápravná opatření na konstrukci vyvíjeného zařízení. Další oblastí aplikace je vývoj mikroelektroniky, kde je možné sledovat vývoj teploty na jednotlivých částech desky plošného spoje. Vývoj teploty v čase je také jedním z velice důležitých parametrů. Proto jsou termokamery testo vybaveny také možností záznamu videa. Termografické video umožňuje sledování přenosu tepla v čase, takže je možné sledovat zařízení při různých stupních zatížení nebo při různých provozních stavech.

Aplikace termokamer při vývoji mikroelektroniky

Vývoj elektronických zařízení již několik let směřuje k miniaturizaci. Zmenšení velikostí součástek a snížení jejich vzájemné vzdálenosti však přináší problémy s odvodem tepla. Součástky se vzájemně tepelně ovlivňují a to může ovlivnit chod celého zařízení.

Zdroje tepla na deskách plošných spojů

Zdrojem tepla na deskách plošných spojů mohou být jak samotné součástky, tak také spoje. Dost často se stává, že je návrhář plošných spojů nucen ztenčit spoj z důvodu nedostatečného prostoru. Toto ztenčení může zvýšit elektrický odpor daného spoje a tím působit lokálně jako zdroj tepla. I samotné prokovy mezi jednotlivými vrstvami plošného spoje mohou být při průchodu elektrického proudu zdrojem tepla. Průchod elektrického proudu elektronickou součástkou zpravidla způsobuje její zahřívání. V různých režimech provozu zařízení může být zahřátí různé. Mění se podle aktuálního zatížení, taktovacího kmitočtu a podobně.

Vzájemná interakce

Například výkonové součástky ve spínaných zdrojích mohou zahřívat elektrolytické kondenzátory. Pokud je tento typ kondenzátorů po delší dobu zahříván, dochází k jejich vysychání a tím ke snížení jejich kapacity, což vede ke snížení životnosti celého zařízení. Aby se tomuto jevu zabránilo, je opět nutné sledovat přenos tepla z výkonových součástek do okolí. Snížení vzdáleností a rozměrů součástek snižuje možnost odvádění tepla do okolí. Mikrokontroléry nebo mikroprocesory mohou své teplo předávat do součástek v analogové části vstupních obvodů. To může v některých případech ovlivnit vstupní hodnoty.

Termokamera pro sledování a kontrolu rozložení teplot

Termokamery testo mohou velice snadno kontrolovat rozložení teplot na všech součástkách najednou. Princip měření teploty je založen na snímání infračerveného záření, ze kterého je vypočtena povrchová teplota. Termokamera testo 890 má rozlišení detektoru 640 × 480 pixelů. Díky minimální ostřící vzdálenosti 10 cm může tato termokamera velice snadno analyzovat rozložení teplot na součástkách o velikosti 0,3 mm. To tedy umožňuje měření teplot i na SMD součástkách o velikosti 0402.

Kontinuální měření rozložení teploty v reálném čase

Při analýze teplotních procesů během testů nového výrobku je velice výhodná funkce plně radiometrického videoměření. Tato funkce je především vhodná pro rychle se měnící děje. Spuštěním záznamu se ukládá do připojeného počítače plně radiometrické video. Plně radiometrické video znamená, že je uložena hodnota teploty pro každý pixel v každém snímku videa. Tvorba plně radiometrického videa umožňuje také grafický nebo tabulkový záznam hodnot teploty v čase opět pro libovolný pixel.

Funkce záznamníku

Při dlouhodobějším měření je snímání rozložení teplot v reálném čase nepraktické. Video je příliš dlouhé a jeho sledování a analyzování složitější. Proto je termokamera testo 890 vybavena také funkcí záznamníku. Funkce spočívá v tom, že je nastaven krok měření, přičemž termokamera pořizuje snímky v pravidelných intervalech v nastaveném kroku měření. Start záznamu lze provést manuálně nebo může začít automaticky například po překročení nastavené hraniční teploty.

Vyhodnocovací software IRSoft

Nedílnou součástí termokamery je také vyhodnocovací software. Umožňuje pořizování termografického videa a analýzu termogramů, které byly termokamerou vyfoceny. Program například umožňuje analyzování libovolných bodů. Je možné lokálně změnit emisivitu od jednotlivých pixelů až po oblasti snímku, nalézt maximální nebo minimální hodnoty teploty, provést teplotní řezy nebo vytvořit histogram. Všechna tato nastavení mohou být kopírována na ostatní snímky. Vyhodnocovací SW umožňuje spojit reálný snímek s termogramem a vytvořit tak překrytý snímek TwinPix. Reálný snímek pro TwinPix může být pořízen termokamerou nebo libovolným digitálním fotoaparátem.

Více informací na www.testo.cz