MODUL DE ACHIZITIE DE TEMPERATURA IN PROCESUL DE RETOPIRE IN TEHNOLOGIA SMT

1. MODUL DE ACHIZITIE DETEMPERATURA IN PROCESUL DE RETOPIRE IN TEHNOLOGIA SMT PABLO STERIE REYES-TURCU & BOGDAN ROSU CONDUCATOR STIINTIFIC: CONF. DR. ING. PAUL SVASTA

2. Introducere Sistem de achizitii de tempeartura pentru analiza termica a packagingului electronic, in cadrul CETTI. Studiul fenomenelor termice in packagingului electronic abordeaza doua principii: • al absorbtiei de caldura in timpul diverselor procesari la manufacturarea modulului; • al functionarii modulului in perioada vietii sale active (sau de asteptare) placa de achizitie de temperatura realizata la un pret redus;

3. Caracteristici tehnice • masurarea temperaturii in 10 puncte ale procesului, folosind termocuple tip K ca senzori de temperatura, cu rezolutia de 0.5ºC; • intervalul de temperatura controlat este cuprins intre 0ºC si 400ºC.; • conversia analog-digitala pe 12 biti a informatiilor de temperatura preluate in proces; • comunicarea datelor prin interfata paralela; • alimentarea la retea; • interfata cu utilizatorul realizat in LabVIEW; • dimensiune de 120 x 250 x 75 mm si o greutate de 0.685 kg.

4. Schema Bloc

5. Descrierea functionala a modulului de achizitie de temperatura

6. Senzori de Temperatura Se realizeaza achizitia pe 10 canale folosind ca senzor de temperatura termocupla tip T: • permite masurarea temperaturilor in domeniul [-200;+400]ºC; • 39 microvolti/ ºC; • cupru/constantan.

7. Comutare Termocuple • Comutarea termocuplelor este realizata folosind relee; • partea de actionare a releului se face cu un FET canal N; • dioda folosita la protectia tensiuni autoinduse; • alimentare de 5V obtinuta de la o sursa de tensiune; • comanda actionarii se face din iesirile unui numarator.

8. Circuitul de compensare • Circuitul de compensare este o punte cu rolul de a compensa temperatura mediului ambiant. • Ajustarea puntii se realizeaza prin intermediul potentiometrului R21.

9. Amplificatorul de Instrumentatie • intrarile term+ si term- sunt preluate de amplificatorul de instrumentatie (INA114); • amplificatorul are intrarile protejate la supratensiuni (D3, D4); • castigul amplificatorului dat de valoarea rezistentei Rg: • castigul este reglabil prin intermediul potentiometrului R19.

10. FTJ • filtru trece jos, cu frecventa de taiere fc=1.59Hz; • elimina componentele perturbatoare (reteaua alimentare, componente de radiofrecventa, etc); • realizeaza autocalibrarea la zero.

11. Convertor A/D • convertor A/D pe 12 biti, dubla rampa; • poate furniza 13 biti/esantion; • convertorul este controlat de PC. • PC-ul furnizeaza semnalul de ceas convertorului (pinul 7 ad_ck); • PC-ul conroleaza pornirea sau oprirea convertorului (pinul 5ad_shdn); • convertorul transmite datele digitale prin pinul 6 (ad_data).

12. IzolareaSemnalelor • semnalele sunt izolate de portul paralel al PC-ului prin folosirea de optocuploare; • schema optocuploarelor tine cont si de directia de propagare a semnalului (de la PC la modul – comenzi, controale, ceas si de la modul la PC – bitii esantionului)

13. Interfata cu Utilizatorul • LabVIEW; • achizitionarea semnalului; • prelucrarea semnalului; • interfata cu utilizatorul; • Prelucrari necesare: • Achizitionarea la interval de ordinul secundelor; • inregistrarea rezultatelor si stocarea lor in baze de date; • realizarea de harti termice; • altele.

14. Sursa de alimentare • reteaua de alimentare de 220 V/ 50 Hz; • tensiune de obtinuta prin redresarea si filtarea tensiunilor din secundarul transformatorului T1; • amplificatoarele diferentiale alimentate cu surse de tensiune stabilizate (+12V, -12V); • circuitelor de comutare a termocuplelor alimentat de o tensiune stabilizata de +5V;

15. Concluzii • sistem de achizitii de temperatura cu pretul redus; • softul sistemului poate fi upgradat pentru a oferi posibilitatea de a realiza analizele si prelucrarile necesare in cadrul studiului termic realizat la CETTI. • sistem de achizitie de temperatura portabil.