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所有关于看你的项目:光学和数字放大

2021年2月14日经过马克·休斯

较小的电子设备要求更强大的检查设备。如果您正在构建家庭实验室设备的集合,这些可视化工具可能会帮助您了解您正在进行的MINUSCULE板。

在上一篇文章中,我们讨论了许多选项测试和测量设备 - 示波器,传染媒介网络分析仪,万用表等 - 在您设置您的家庭实验室。有一件事我们还没有涉及到的是你需要适当的设备你的家庭项目。

电子产品体积缩小了,而且只会越来越小。0402s是沙子的规格,现在的板上定期填充01005s。这种大小的被动部件——以及它们的土地——超出了人类视觉敏锐度的范围。你有两种选择来查看你正在做什么:光学或数字放大。

显微镜

看你在做什么最简单的方法就是用一个简单的光学显微镜。你用的是单目镜、双目镜还是三目镜显微镜(甚至是小型放大镜)完全取决于你。通常一个目镜就足够了。但如果你计划使用高倍放大率,你需要确保你有缩小和放大的能力,并添加一个外部照明环。

我合作过的一家公司,皇家电路,在Hollister和Santa Fe Springs,加利福尼亚州的他们的生产设施使用较少的显微镜。

非接触式测量显微镜的例子

非接触式测量显微镜的例子。使用的图像礼貌Distek测量仪器

无目镜显微镜为那些不得不在整个轮班期间使用该设备的用户提供了缓解。它们比标准显微镜更容易使用,也更舒适。不幸的是,它们太大了,对于典型的工程师来说有些负担不起。

SM6TX.

Amscope制造了各种显微镜,您可以考虑为您的家庭实验室考虑。它们是良好的,令人惊讶的价格合理。使用的图像礼貌Amscope

戒指

显微镜通常需要外部照明。最佳选择是光纤环光。但光纤环灯花费了数百美元(除非您能在线拍卖网站找到使用的灯光)。

下面是来自AmScope的三目显微镜溶液,配以光纤环形光,为印刷电路板提供照明。

Simul-ocalal Stereo zoom显微镜

Simul-ocalal立体声变焦显微镜(3.5x-45x)包括光纤环灯和1.3MP摄像头。使用的图像礼貌amcope.

更便宜,通常是完全充足的解决方案是购买LED环光。

显微镜环形光与加强与56 LED和一个调光器

显微镜环形光与加强与56 LED和一个调光器。使用的图像礼貌amcope.

该LED环光将连接到显微镜的底部以及大多数相机镜头,为放大物体提供额外的照明。

数码相机

数码相机提供了电路板的额外观看和捕获图像的方法。图像传感器可以来自DSLR或独立USB显微镜头。如果您要将“实时查看”项目,则无需超过4K分辨率(8 MP),除非您碰巧有一个8K监视器或捕获卡。如果你不确定你是否有一个,我可以非常保证你没有。大多数16个MP摄像头仅能够以其指定的分辨率静止图像;他们的输出通常只是高清。

这笔MP仍然相机输出高清分辨率视频

这笔MP静态相机通过USB和HDMI输出高清分辨率视频(1920 x 1080)。使用的图像礼貌Hyear Electronics.

但是图像传感器仅是等式的一部分。您也需要选择光学器件。

无论你选择哪个相机头,都有三个镜头可供选择。第一个也是最简单的是一个直径为1 -¼”的环,可以插入到显微镜目镜中。原本投射到眼睛里的光线被转移到相机的成像传感器上。

用于CCD摄像机和数字目镜的显微镜适配器

用于CCD摄像机和数字目镜的显微镜适配器。使用的图像礼貌亚马逊

第二个选择是一个独立的放大镜。这些镜头直接安装在相机支架上,让你在一定程度上控制焦距和放大率。


14MP工业显微镜相机

14MP工业显微镜相机。使用的图像礼貌Hyear Electronics.

最后一个选择是我的新最爱:远心镜头。远心透镜使平行于光轴的光线通过成像光学。这与显微镜(放大光线)和望远镜(聚集光线并使物体收缩)有很大的不同。远心透镜使光线准直。这意味着,无论物体和透镜之间的距离如何,物体看起来都有一个恒定的大小。

普通镜头会使图像产生一定程度的失真。离镜头不同距离的物体看起来大小不同。远心透镜将显示物体的真实大小,而不管其与镜头的距离。

诱导光学光学与远心镜头

诱导光学光学与远程镜头。图片(修改)使用礼貌光子学

工具

不幸的是,没有机会缩放这些镜头,并且视场将始终限制在镜头开口的最大直径。但它们提供了PCB的无失真图像。作为示例,在微观检查下的正常PCB中,通孔腔将在镜头的中心垂直于透镜的中心,并且基本上随着观察者向侧面看起来基本上。使用远心透镜,所有通孔腔都会出现完全垂直。

工具托架

我的车库里有工具箱,但我想要特定的,经常使用的工具随时可用,武器范围内:“Vampliers平切机、螺母起子、六角起子等。这又一次归结到个人喜好上,但我最新的、最好的存储方案很简单,就是在一块木头、塑料或铝板上钻几十个盲孔,把所有东西垂直存储。

一个98孔木制皮革工具架

一个98孔木制皮革工具架。使用的图像礼貌亚马逊

这种木质存储解决方案为皮革叉工具启发了我的设计(具有比此处所示的产品更大的直径孔)。

电力供应

如果您正在设计精密模拟或数字电路,您可能需要高质量的电源 - 可能具有多种输出的东西和产生负势差的能力。当我第一次通过学校时,可用的解决方案是典型船锚的尺寸和重量。我仍然有一个在车库里,在那里它至少有十年了。

我的旧电源的直接更换良好的价格低于100美元。

直流电源可变电源

直流电源可变电源。使用的图像礼貌亚马逊

在一个饭卷大小的DC-DC降压转换器模块中也可以找到足够的性能。几个这样的模块,与一个合适的交流-直流转换器(更高的直流电压)组合在一起,可以在一两个小时内组装成一个多输出电源。

数字可编程电源,带有调节的降压电源转换器

数字可编程电源,具有调节的降压电源转换器。使用的图像礼貌亚马逊

电源也存在口袋大小的解决方案。

迷你数字电源集

迷你数字电源集。使用的图像礼貌Sainsmart.

掌上电脑

如果没有PocketPC,那么这些功能低下的工具集就不完整了!微型计算机已经存在,配备了HDMI、RS232、USB和RJ45端口,所有这些都在一个平装小说的大小。有了这台电脑,你几乎可以做任何事情!你几乎可以打字,几乎可以进行视频会议,几乎可以上网,几乎可以阅读邮件。(平心而论,我确实认识一些拥有和喜欢这些设备的人。)

微型PC-MINI笔记本电脑

微型PC-MINI笔记本电脑。使用的图像礼貌亚马逊

结论

在人类历史上,电气工程师第一次有了可以随身携带的工具,在他或她的口袋里装上一个几乎足够的测试实验室。有袖珍电脑、袖珍万用表、袖珍示波器和袖珍电源。


你还知道什么其他设备?或者你对这些小玩意有经验吗?让我们在下面知道吧。