「技术文章」搭建项目中需要用到光学和数字放大设备

在上一篇文章中，我们讨论了测试和测量设备示波器，矢量网络分析仪，万用表等，就像你在家里建立实验室一样. 我们还有一件事要谈的是你需要适当的设备看见你家里的项目

电子产品的体积缩小了，只不过越来越小。0402是沙子的规格，现在电路板上定期填充01005。这种尺寸的无源元件和它们的垫板都超出了人类视力的极限。你有两个选项来查看你在做什么：光学放大或数字放大。

最简单的方法就是用一个简单的光学显微镜。无论是单目显微镜、双目显微镜还是三目显微镜（甚至是一个小的放大镜）都完全取决于你自己。一个目镜通常就足够了。但是如果你计划使用高放大倍数，你需要确保你有能力缩小和放大，以及添加一个外部照明环。

我工作的公司之一，皇家巡回赛他们在加州的霍利斯特和圣达菲斯普林斯的生产工厂使用无目镜显微镜。

无目镜显微镜为那些必须在整个轮班中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，它们很大，对于典型的工程师来说有些负担不起。

显微镜通常需要外部照明。最好的选择是光纤环形灯。但是光纤环形灯要花几百美元（除非你能在网上拍卖网站上找到二手的）。

下面是AmScope提供的三目显微镜解决方案，配有一个光纤环形光，可为印刷电路板提供照明。

更便宜而且通常是完全合适的解决方案是购买一个LED环形灯。

这种LED环形灯将安装在显微镜和大多数相机镜头的底部，为放大后的物体提供额外的照明。

数码相机提供了一种查看和捕捉电路板图像的附加方法。图像传感器可以来自单反相机或独立的USB显微镜头。如果您要“实时查看”您的项目，没有必要超过4K分辨率（8MP），除非您碰巧有8K监视器或捕获卡。如果你还不能保证他们的高清图像的分辨率是16的话。

但图像传感器只是其中的一部分。你也需要选择光学元件。

有三种镜头可供选择。第一个也是最简单的是一个直径为1–¼”的环，可以插入显微镜目镜。投射到你眼睛里的光线被转移到相机的成像传感器上。

第二种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，允许您在一定程度上控制焦距和放大倍数。

最后一个选择是我的新宠：远心镜头。远心透镜将平行于光轴的光线穿过成像光学元件。这与显微镜（可以扩展光线）和望远镜（积累光线并通常收缩物体）有很大不同。远心透镜准直光线。这意味着无论物体和镜头之间的距离如何，物体看起来都是一个恒定的大小。

普通镜头会给图像带来一定程度的失真。离镜头不同距离的物体看起来有不同的尺寸。远心透镜将显示物体的真实尺寸，而不管它们与透镜的距离如何。

不幸的是，没有机会缩放这些镜头，视野总是被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。例如，在显微镜下检查的普通PCB中，通孔孔会在透镜中心垂直出现，并且当观察者向侧面看时，角度基本相同。有了远心镜头，所有的通孔都会显得非常垂直。

我的车库里有工具箱，但我想要一些特定的、经常使用的工具，随时可以拿到，而且可以拿到。”鞋匠，“平口刀具、螺帽螺丝刀、六角头螺丝刀等等。这又取决于个人喜好，但我最新最棒的存储解决方案很简单，只需在一块木头、塑料或铝片上钻几个盲孔，然后垂直存放所有东西。

这个用于皮革制作工具的木制储存方案启发了我的设计（它的孔直径比这里显示的产品大）。

如果你在设计精密的模拟或数字电路，你可能需要一个高质量的电源，也许是具有多个输出和产生负电位差的能力。当我第一次上学时，可用的解决方案是你典型的船锚的尺寸和重量。我还在车库里放着一个，它已经闲置了至少十年了。

我的旧电源可以直接更换，价格不到100美元。

在一个餐巾纸大小的DC-DC buck变换器模块中也可以找到足够好的性能。这些模块中的几个，在一个合适的AC-DC转换器（更高的直流电压）的情况下组合在一起，可以在一两个小时内产生一个多输出电源。

电源也有口袋大小的解决方案。

如果没有袖珍电脑，什么动力不足的工具收集就不完整了！小型计算机存在，包括HDMI、RS232、USB和RJ45端口，所有这些都是平装小说大小的外形。有了这台电脑，你几乎可以做任何事！你几乎可以打字，几乎可以开视频会议，几乎可以上网，几乎可以阅读电子邮件。（公平地说，我确实认识一些拥有并喜欢这些设备的人。）

这是人类历史上第一次，电气工程师拥有了可以随身携带几乎足够的测试实验室的工具。袖珍PC、袖珍万用表、袖珍示波器和袖珍电源。

你还知道其他什么设备？你对这些钥匙有经验吗？请在下面告诉我们。