Drukuj
 

Bezdotykowe pomiary temperatury jakie umożliwia termowizja są chętnie wykorzystywane w badaniach układów elektronicznych i to zarówno w fazie projektowania nowych urządzeń jak też podczas okresowych badań mających na celu wykrycie elementów zagrożonych awarią lub zlokalizowanie istniejącego uszkodzenia.

Termogram układu elektronicznego zarejestrowany kamerą FLIR T620bx

Ze względu na małe rozmiary części elektronicznych i ich duże zagęszczenie, badania takie wymagają użycia kamery termowizyjnej o najwyższej dostępnej rozdzielczości obrazowej oraz odpowiedniego obiektywu a także wykorzystania specjalnych technik obrazowania, pozwalających rozpoznać i właściwie zlokalizować dany element układu.

Elementy układów elektronicznych nagrzewają się w sposób naturalny, choć w bardzo różnym stopniu. Zależy to od wydzielanej mocy i skuteczności odprowadzania wytworzonego ciepła. Do urządzeń silnie nagrzewających się należą transformatory, przekaźniki, tranzystory mocy i zwykłe oporniki, ale także układy scalone wielkiej skali integracji, w których wydziela się moc rzędu nawet kilkudziesięciu watów. Duża gęstość wydzielanej w układach elektronicznych mocy wywołuje wzrost temperatury wewnętrznych struktur, który może powodować wiele negatywnych skutków w elementach półprzewodnikowych a w wypadku niestabilności cieplnej może prowadzić do zniszczenia układów.

Rozkład temperatury na powierzchni obwodów scalonych

Dlatego jednym z ważniejszych zastosowań kamery termowizyjnej w elektronice jest ocena warunków pracy elementów układów elektronicznych, w tym m.in. badanie rozkładu temperatury radiatorów służących do chłodzenia elementów mocy. Bardzo przydatne okazują się także badania porównawcze, polegające na dokonywaniu okresowej rejestracji i analizie zmian w kolejnych obrazach termalnych danego urządzenia lub porównywaniu ich z dobrze działającym układem wzorcowym.

Oprócz tego w układach elektronicznych mogą występować innego rodzaju anomalie cieplne, wynikające m.in. z wad montażu, wadliwego lutowania, wadliwych styków czy złącz a także zastosowania elementów o zbyt małej mocy znamionowej lub zaprojektowania za cienkich ścieżek łączących elementy na płytkach drukowanych. Trzeba zdawać sobie sprawę, że uszkodzenie lub wada jednego elementu może powodować zmianę warunków pracy innych elementów z nim współpracujących, co może pociągnąć za sobą nieprawidłową pracę urządzenia, zmniejszenie jego trwałości a nawet uszkodzenie.

Pomiary termowizyjne wykonane przez firmę TERMOCERT za pomocą profesjonalnej kamery FLIR T620bx o najwyższej dostępnej rozdzielczości 1280 x 960 pikseli, wyposażonej w obiektyw FOL25 o ogniskowej f = 24,6 mm i rozdzielczości IFOV 0,69 mrad, której minimalna odległość ogniskowania wynosi 250 mm, są najlepszą metodą diagnostyki urządzeń i układów elektronicznych.

Kamera termowizyjna FLIR T640

Badania te wymagają dużego doświadczenia operatora w interpretacji zarejestrowanych termogramów, gdyż emisyjności materiałów występujących w układach elektronicznych są bardzo zróżnicowane a tym samym pomiary temperatury mogą być obarczone dużym błędem wynikającym także oddziaływania promieniowania zewnętrznego.