专利名称：主从式检测装置及其感测模块的高温升流变压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测装置，尤其涉及主从式检测装置，将待测物与检测主机分离， 减少外在环境对待测物的干扰。
背景技术：
电子产品的质量不断地提升，使得电子产品的使用的时间增加，为了确保电子产品的高稳定度，对于电子产品的检验规格更加严格。电子产品内许多小零件实际上是工作于高频高电流、高频高压、甚至是高温的环境下。由本检测装置提供高于实际常态的工作条件，使得待测物加速老化以验证其耐受力或找出潜在缺陷。由于待测物例如变压器在崩溃前，会有微量放电的情形发生，因此检测装置使待测物于高频高压的环境下，测量待测物是否有微量放电的现象，据以得知待测物内部是否有结构弱化的情况。现有方式是将待测物放入检测装置内，再检测微量放电的现象，然而若输入频率小于30MHz，则待测物容易受到检测装置的测试电力及谐波干扰，使得检测结果失真，无法了解待测物内部是否有裂痕、气泡等问题。对待测物进行高温检测时，需要将待测物放入烤箱内，以模拟高温环境，但是检测装置具有许多精密电路以及显示屏幕等不耐高温的模块，在保护其它装置的情况下，待测物并无法真正进行高温测试。此外，检测装置不可能紧贴于烤箱的预留孔，需要相隔至少30 公分的距离，在高频大电流的条件下，即使是30公分的非阻抗匹配线材，传输过程中也会造成极大的损失或误差。传统测试装置中用以升压的变压器，多以漆包线缠绕成线圈，然而漆包线承受温度约为135°C，不适合应用于高温测试装置上，而另一种现有平面变压器，如图1所示，其为现有平面变压器9布线示意图。尤其现有平面变压器9是用多层印刷电路板的铜箔取代绕线，然而为了满足需要的圈数需累积众多层数，而层数与印刷电路板的成本关系是以接近指数增加，成本过高无法被大量生产。又过去采取圆圈半径逐渐增加的布线方式，图中第二圈金属绕线92顺势环绕于第一圈金属绕线91的外围，势必会产生一回避面积L，造成印刷电路板的浪费。此外，现有平面变压器9作法是每一层变压器基板皆需要开设多个贯孔93，每一层金属绕线分别电性连结其中一贯孔93，如图1所示，第一层的平面变压器9a的金属绕线电性连结于贯孔93a，而第二层的平面变压器9b的金属绕线电性连结于贯孔93b，使用时要连结至不同贯孔以调整变压器的圈数。不仅在制造过程中需要多好几道工序，使用上也相当麻烦。因此，本发明的主要目的在于提供一种主从式检测装置，同时改善上述问题。
发明内容
现有检测方式势必将待测物直接连结于检测装置，此测试方式会造成待测物受到
4检测装置的谐波干扰，或是受限于检测装置的耐温能力，无法真正进行高温测试。有鉴于此，本发明的目的在提供一种主从式检测装置，将待测物与检测主机分离， 避免待测物受到检测主机的干扰或是限制，达到更精准且更高规格的测试。本发明的主从式检测装置，用于检测一待测物，包含一检测主机以及一感测模块， 检测主机与感测模块两装置分离，通过一组传输线电性连结。本发明的主从式检测装置第一实施例，主要应用于测量待测物于高频高压下的耐受力，该检测主机包含一高频电源产生器、一处理单元、一显示装置以及一输入装置。高频电源产生器产生一高频电信号，通过传输线传至感测模块内的待测物，若待测物于生产过程中发生结构弱化的现象，则当待测物接受高压高频电信号时，会因为其结构弱化的问题而微量的放电，测量装置测得此微量的放电，便能得知此待测物内部可能有瑕疵。高压高频电信号通过待测物后再通过一高通滤波器，高通滤波器将小于一预设电压范围内的电信号滤除，而高于预设电压范围的高频电信号则传至一测量装置，测量装置测量超出预设电压范围的高频电信号电压，产生一第一检测结果，第一检测结果传至检测主机的处理单元后，通过一显示装置显示于屏幕上。本发明的主从式检测装置第二实施例，是将待测物放入感测模块内，再将感测模块组合于一高温产生装置，例如烤箱或环境试验装置，用以测试待测物所能承受的温度。感测模块组合于高温产生装置，将从主机输送到的高频电信号，于感测模块内部利用高温升流变压器进行升流，再施予待测物，如此可以避免检测主机与烤箱或环境试验装置距离太近，造成检测主机的损毁，同时可以改善现有高频高电流通过线材所造成的耗损与失真。此外，测量装置设置于感测模块内，直接接收待测物受到高频电信号的检测状态， 可以避免检测状态通过传输线所造成的信号衰减，影响检测结果的准确度。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为现有平面变压器布线示意图；图2为本发明的主从式检测装置架构示意图； 图3为本发明的主从式检测装置装置示意图； 图4为本发明的主从式检测装置波形示意图；图5为本发明的主从式检测装置应用于烤箱示意图；以及图6为本发明的主从式检测装置的高温升流变压器示意图。其中，附图标记主从式检测装置1检测主机11输入装置111处理单元112高频电源产生器113显示装置114感测模块12高温升流变压器121
耦合装置122
工具U3
滤波器1
变压器基板1211
圆洞1212
金属绕线1213
第一端12131
第一圆圈布线结构12132
第二圆圈布线结构12133
第二端12134
连结套件 1214、1214a、1214b
组合孔1215
测量装置125
传输线13
高频电信号S
预设电压范围R
区间 T1、T2、T3
脉冲信号P
烤箱2
绕线距离D
平面变压器9、9a、9b
第一圈金属绕线91
第二圈金属绕线92
贯孔 93、93a、93b
回避面积L
具体实施例方式下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述由于本创作所提供的主从式检测装置，可广泛运用于检测各种待测物，其组合实施方式更是不胜枚举，故在此不再一一赘述，仅列举较佳实施例来加以具体说明。请参阅图2，图2是本发明的主从式检测装置1架构示意图，如图所示，主从式检测装置1包含一检测主机11以及一感测模块12，检测主机11与感测模块12之间通过一组传输线13电性连结，于本实施例中，传输线13为一电缆线，符合军规耐温耐压的标准。请参阅图3，图3为本发明的主从式检测装置1装置示意图，如图所示，检测主机 11内包含一输入装置111、一处理单元112、一高频电源产生器113以及一显示装置114。输入装置111与处理单元112电性连结，处理单元112则分别与高频电源产生器113以及显示装置114电性连结。感测模块12包含一高温升流变压器121、一耦合装置122、至少一工具123、一滤波器124以及一测量装置125。高温升流变压器121分别与高频电源产生器113以及耦合装置122电性连结，耦合装置122分别与工具123及滤波器124电性连结，工具123可容置待测物，滤波器1 还与测量装置125电性连结，测量装置125则与处理单元112电性连结。由输入装置111输入一控制指令，高频电源产生器113依据控制指令产生一高频电信号S，高频电信号S通过传输线13传至高温升流变压器121，高温升流变压器121能够将高频电信号S的电压升高，形成高压的高频电源，亦可以将高频电信号S的电流升高，形成高电流的高频电源。高频电信号S被升流或升压的后传至耦合装置122，耦合装置122用以选择高压的高频电源或是高电流的高频电源，视待测物种类而定。假设待测物为变压器，测试变压器在高压的环境下，老化崩溃的情形，因此耦合装置122选择将高压的高频电源施予待测物。若变压器在制造过程中出现结构弱化的现象 (例如跨槽、气泡、裂痕、针孔...等)，接收高压的高频电源时，会因结构弱化而产生微量放电的情形，高压的高频电源通过待测物后传至滤波器124。滤波器IM设有一预设电压范围 R，小于预设电压范围R内的高频电源皆会被滤除，测量装置125接收过滤后的高压高频电源，并且据以产生第一检测结果。由于待测物放电的情形相当地微弱，容易受到外界环境中电磁波的干扰，造成测试人员无法判别其放电情形是待测物产生或是外界电磁波的干扰，因此将待测物远离高频电源产生器113，能够有效降低待测物所受到的影响。请参阅图4，图4为本发明的主从式检测装置波形示意图。图中显示高频电信号S 自开始产生至通过滤波器的各波形，区间Tl是高频电信号S尚未通过待测物时的波形；区间T2是高频电信号S通过待测物的波形，由于待测物的微量放电，会使高频电信号S产生脉冲信号P ；区间T3是高频电信号S通过滤波器IM后的波形，由于滤波器IM将预设电压范围R内的电信号通通滤除，因此只有电压超过预设电压范围R的脉冲信号P可以通过。 测量装置125接收到脉冲信号P时，会产生第一检测结果。当有脉冲信号P产生时，表示此待测物有结构弱化的问题。由于感测模块12与检测主机11分离，因此高频电信号S不会受到检测主机11的谐波干扰，也就是说，本发明的主从式检测装置1可以提供一个不受外界装置干扰的检测环境，提高检测待测物的精准度。请参阅图5，图5为本发明的主从式检测装置应用于一烤箱示意图。如图所示，感测模块12组合于高温产生装置上，本实施例以烤箱2作为说明。进行高温测试时，高频电源产生器113产生高频电信号S，高温升流变压器121升高高频电信号S的电流，形成高电流的高频电源，测量装置125持续地检测待测物于高温下，接收到高电流高频电源时的状态，若超过一预设温度使待测物产生崩溃的情形时，则测量装置据以产生一第二检测结果， 并将第二检测结果传至检测主机后显示于显示装置上。若高电流的高频电源施予电感性待测物，则用以测量电感的饱和度；若高电流的高频电源施予电容性待测物，则是测量电容在大涟波下的生命周期。由于高频电信号S是在感测模块12内电流才被提升，因此能够有效避免现有线材所造成的损失误差。请参阅图6，图6为本发明的主从式检测装置的高温升流变压器较佳实施例示意图。如图所示，高温升流变压器121包含至少一变压器基板1211，变压器基板1211的材质为FR-4印刷电路板(Printed circuit board ;PCB)，具有不同耐温等级，所能够承受的高温达到180°C 200°C，远优于一般漆包线的135°C，若要求更高的操作温度，还可以选用陶瓷基板。变压器基板1211的中央开设一圆洞1212，变压器基板1211的表面上设有金属绕线1213，圆洞1212的内壁设有至少一连结套件1214，连结套件1214电性连结于金属绕线 1213。金属绕线1213的材质是由铜、铜箔、锡、金、银及铅锡合金组成的物质群中选择的一种物质。金属绕线1213的第一端12131相邻于连结套件1214，金属绕线1213沿着圆洞 1212的周围环绕形成一第一圆圈布线结构12132，当金属绕线1213环绕一圈，邻近第一端 12131时，金属绕线1213则向外延伸一绕线距离D，再接续沿着第一圆圈布线结构12132的周围环绕，形成第二圆圈布线结构12133，依此类推，形成多个圆圈布线结构。多个圆圈布线结构完成后，金属绕线1213的第二端12134则与变压器基板1211上的一组合孔1215电性连结。变压器基板1211上设有至少一组合孔1215，用以与其它变压器基板1211组合固定，或是供电信号输入输出使用。如图中显示，金属绕线1213在靠近第一端12131处向外延伸绕线距离D，再自第一端12131的外侧环绕，因此，向外延伸绕线距离D处，形成类似阶梯状的布线型态，利用此布线方式所形成的圆圈布线结构中，同一圈具有相同的半径，妥善运用变压器基板1211的所有区域。图6的高温升流变压器121实际上是由多层变压器基板1211叠合而成，其中每一层变压器基板1211的布线方式皆如上述，借由改变金属绕线1213的宽度增加或减少圆圈布线结构的数量，进而调整高温升流变压器121的圈数。如图所示，连结套件1214是用印刷、溅镀等方式设于圆洞1212内壁，连结套件 1214与每一层变压器基板1211中的金属绕线1213皆电性连结，连结套件1214用以作为多层变压器的抽头点，选取连结套件1214的不同位置，电性连结至具有不同圈数的变压器基板1211，调整高温升流变压器121升压或降压的范围。将连结套件1214设置于圆洞1212 内壁，也就是说，不论高温升流变压器121具有几片变压器基板1211，只需要化学电镀一次即可，减少再制造工序，方便量产。因此，借由本发明的主从式检测装置，利用检测主机与感测模块分离的作法，因为待测物容置于感测附模块上，因此进行高压高频电源检测时，待测物不会受到检测主机所产生的电磁波干扰，提高检测待测物的精准度；且测量装置设于感测模块内，能够直接测量到待测物的检测状态，避免检测结果自待测物端传至测量装置时产生信号衰减，造成检测误差。此外，检测主机可以同时电性连结于多台感测模块，只需要增加感测模块，便可以对更多待测物进行检测。更进一步，将检测主机与感测模块分离，在进行高温测试时，检测主机远离高温产生装置，一来可以避免检测主机温度太高而热死机，二来在制作主从式检测装置时，只需要让感测模块耐高温即可，节省检测装置的制造成本。而本发明的主从式检测装置上的高温升流变压器，不仅可以应用于高温环境下， 连结套件设置于变压器基板内壁的方式，更减少了制作的工序，而阶梯式的布线方式，能够有效利用变压器基板的空间。再者，本高温升流变压器的片数可以于一定范围内任意组合， 制造成本更加便宜。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种主从式检测装置，用于检测一组待测物，其特征在于，包含 一检测主机，具有一高频电源产生器，以产生一高频电信号；以及一感测模块，用以容置该待测物，且该感测模块通过一组传输线接收该高频电信号，并将该高频电信号施予该待测物；其中，当该高频电信号通过该待测物时，若产生一脉冲信号，且该脉冲信号的电压大于一预设电压范围时，该感测模块产生一第一检测结果，并通过该组传输线将该第一检测结果传至该检测主机。
2.根据权利要求1所述的主从式检测装置，其特征在于，该检测主机通过一输入装置接收一控制指令，并包含一处理单元，与该高频电源产生器电性连结，并依据该控制指令使该高频电源产生器产生该高频电信号；以及一显示装置，与该处理单元电性连结，用以显示该第一检测结果。
3.根据权利要求1所述的主从式检测装置，其特征在于，该感测模块具有一工具以容置该待测物，该感测模块还包含一高温升流变压器，与该高频电源产生器电性连结以接收该高频电信号，用以升高该高频电信号的电压或该高频电信号的电流后施予该待测物；以及一测量装置，与该工具电性连结，用以测量该放电电压值； 其中，该感测模块依据该脉冲信号产生该第一检测结果。
4.根据权利要求3所述的主从式检测装置，其特征在于，该感测模块还包含一耦合装置，耦合于该检测主机，并自该高频电信号的高电压与高电流中择一施予该待测物；以及一滤波器，设定该预设电压范围，以过滤该高频电信号，据以产生该第一检测结果。
5.一种主从式检测装置，用于检测一待测物，其特征在于，包含 一检测主机，具有一高频电源产生器，以产生一高频电信号；以及一感测模块，用以容置该待测物，该感测模块设置于该检测主机之外，且通过一组传输线与该检测主机电性连结，该感测模块组合于一高温产生装置上；其中，该感测模块检测该待测物是否能承受一预设温度，据以产生一第二检测结果，并自该传输线将该第二检测结果传至该检测主机。
6.根据权利要求5所述的主从式检测装置，其特征在于，该感测模块具有一工具以容置该待测物，该感测模块还包含一测量装置，与该工具电性连结，用以检测该待测物是否能承受该预设温度，并据以产生该第二检测结果。
7.—种感测模块的高温升流变压器，应用于一主从式检测装置，其特征在于，该高温升流变压器包含至少一变压器基板，其中央开设一圆洞，该变压器基板还包含一金属绕线，设置于该变压器基板的表面；以及至少一连结套件，设于该圆洞的内壁，并电性连结于该金属绕线。
8.根据权利要求7所述的高温升流变压器，其特征在于，该金属绕线的第一端相邻于一第一连结套件，该金属绕线自该圆洞的周围环绕成一第一圆圈布线结构，于接近该第一端时向该圆洞外延伸一绕线距离，沿着该第一圆圈布线结构的外缘再次布线环绕形成一第二圆圈布线结构，该金属绕线接续该第二圆圈布线结构的周围形成多个圆圈布线结构；其中，该多个圆圈布线结构皆延伸有该绕线距离，该多个绕线距离的构造为阶梯形式。
9.根据权利要求7所述的高温升流变压器，其特征在于，该变压器基板远离该圆洞处设有至少一组合孔。
10.根据权利要求9所述的高温升流变压器，其特征在于，该多个组合孔中之一与该金属绕线的一第二端接触。
全文摘要
一种主从式检测装置及其感测模块的高温升流变压器，该主从式检测装置，包含一检测主机以及一感测模块，检测主机与感测模块为两个分离的装置，通过一组传输线电性连结。待测物放置于感测模块上，检测主机产生高频功率电源用以传输到感测模块，转换为高压或高电流，通过传输线连接待测物；感测模块于测量待测物高压高频或是高电流高频的环境下的局部放电状态，依据其放电状态产生一第一测量结果。由于待测物与检测主机分离，避免待测物受到检测主机的谐波干扰，用以提高检测结果的精准度。又，可将感测模块组合于一烤箱上，使待测物进行高温测试，将检测主机远离烤箱，避免受热而故障。
文档编号G01R31/02GK102156236SQ201010116069
公开日2011年8月17日 申请日期2010年2月11日 优先权日2010年2月11日
发明者蔡明和, 许丽惠, 黄军卫 申请人:致茂电子(苏州)有限公司