(57)【要約】      （修正有）【課題】電子機器に発生した強い磁界を観察することで、高エネルギーノイズの発生とその部位の特定を行い、故障解析に役立てることができる電子機器の検査方法を提供する。【解決手段】電子機器１００の回路基板１に磁界観察シート１０を付着して、前記電子機器を使用環境に設置し運転した後に前記電子機器の故障発生時に、この電子機器を回収し、前記電子機器から取り出した前記磁界観察シートの画像から磁界発生跡２０を読み取って、その磁界発生跡によって指示された箇所に過大電流３が流れた部位２を特定すること、を特徴とする電子機器の検査方法。【選択図】図１
2015169535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器の回路基板に磁界観察シートを付着するステップと、
前記電子機器を使用環境に設置し運転するステップと、
前記電子機器の故障発生時に、この電子機器を回収するステップと、
前記電子機器から取り出した前記磁界観察シートの画像から磁界発生跡を読み取るステップと、
その磁界発生跡に基づいて過大電流が流れた部位を特定するステップと、
を備えることを特徴とする電子機器の検査方法。
【請求項２】
前記部位を特定するステップは、
前記磁界観察シートを撮像してデジタル化するステップと、
このデジタル化されたシートを所定の閾値により２値化するステップと、
特徴的磁界発生跡を抽出するステップと、
基板パターン図と照合して前記特徴的磁界発生跡によって指示された部位を前記過大電流が流れた部位と特定するステップと、
を備える請求項１の電子機器の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子機器に高エネルギーノイズが印加された場合の故障解析に関する検査方法である。
【背景技術】
【０００２】
プラントの現地場所（現場）に設置される各種の電子機器には、使用条件をはるかに越える高エネルギーのノイズ（雷サージなど）にさらされ、時として故障に至ることがある。
【０００３】
通常この種のノイズの印加は瞬間的であり、かつ回路設計上も定格を越える条件であって正常な回路動作ではないため、回路内にどのような電流、電圧が加わったのかを見極めることは難しかった。現場にて測定を行おうにも、測定機器を設置することで状況が変わったり、測定器自身のノイズ対策まで考慮しなければならなかったりして容易ではなかった。
【０００４】
一方電磁気的な観測技術として、磁力線の観察技術では小型の磁界観察ツールの発明がなされてきた（特許文献１）。この文献では磁界観察シートと測長スケールを表示したホルダーシートを接合して、磁気回路における磁力線を測定するので、従来のガウスメータなどの大掛かりなものに比べて簡便なものが提示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第３０３６２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１にあるように、磁界観察シートは便利であるが、電子機器にかかる高エネルギーノイズは電流、電圧の形式であらわれてくるものであって、直接磁力線で測定できるものではなく、磁界観察シートを利用して高エネルギーノイズの観測に用いるにはそう簡単ではなかった。
【０００７】
しかし、高エネルギーノイズにより電子機器の回路故障が発生する際には、ノイズによる過大電流は例えば数アンペア以上であり、通常のミリアンペア以下よりもはるかに多く流れるので、強い磁界が発生していると考えられる。そこで本願発明はこの強い磁界を観察することに着目し、高エネルギーノイズの発生とその部位の特定を行い、故障解析に役立てることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は、電子機器の回路基板に磁界観察シートを付着するステップと、
前記電子機器を使用環境に設置し運転するステップと、
前記電子機器の故障発生時に、この電子機器を回収するステップと、
前記電子機器から取り出した前記磁界観察シートの画像から磁界発生跡を読み取るステップと、その磁界発生跡に基づいて過大電流が流れた部位を特定するステップと、
を備えることを特徴とする電子機器の検査方法である。
これは電子機器を現場のみならず実験室も含めた使用環境で利用できる発明である。
【０００９】
さらに本願発明は、前記部位を特定するステップは、
前記磁界観察シートを撮像してデジタル化するステップと、
このデジタル化されたシートを所定の閾値により２値化するステップと、
２値化データから特徴的磁界発生跡を抽出するステップと、
基板パターン図と照合して前記特徴的磁界発生跡によって指示された部位を前記過大電流が流れた部位と特定するステップと、を備える電子機器の検査方法である。
これはデジタル画像処理技術を用いた発明である。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明により、磁界観察シートに現れた磁界の跡から、どの部位に大きな電流が流れたかを容易に特定することができ、故障解析の時間その他コストの低減に効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本願発明の原理図であり電子機器に磁界観察シートを装着した状態で示す。
【図２】本願発明の実施の一態様である電子機器の検査方法のゼネラルフローを示す。
【図３】本願発明の実施の実施例である磁界観察シートの画像処理フローを示す。
【図４】本願発明の実施の実施例である磁界観察シートの画像処理プロセスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［発明の原理］
まず、磁界観察シートとは、磁性微粒子を特殊溶液に分散させたものを、前記シート上に振りかけて、溶液蒸発乾燥後に、粘着テープに転写するものである。また最近は、非磁性シートに磁性微粒子を特殊粘着膜に練り混み、テープ状としたものを磁界観察シートと呼ぶ。磁界観察シートに垂直に磁場が発生すると磁性微粒子はシートに対して垂直に整列して、外観から磁界に比例した濃淡の色の変化が見えるものである。
【００１３】
さて、本願発明の電子機器１００の検査方法を実施する構成を原理的に図１に示す。
電子機器１００の中枢部となる回路を構成するために、プリント基板１に多くの導電パターン２が設けられている。この基板１に付着させて磁界観察シート１０を設ける。接着させてもよいし、取り外しやすいように何らかのアタッチメントで基板1に接近させることだけでもよい。また、基板１の部品実装面でなく裏側のパターン面が付着上は好ましい。
【００１４】
ここで、何らかの高エネルギーノイズが電子機器１００に印加すると、任意の導電パターン２に過大電流３が流れることになる。すると、アンペールの右ネジの法則に従って、導電パターン3を取り巻くように環状に磁界４が発生する。そして、磁界観察シート１０には磁界発生跡２０が当該導電パターン２を囲むように平行の左右二本の跡で残される。
図1中に示すように、いくつもの円状の磁界が導電パターン２を中心に連なる。
なお、導電パターン２を流れる電流をI、導電パターン２からの距離をｒとすると、発生する磁界の強さHは式（１）で求められることが知られている。
H  ＝  I  ／  ２πｒ                                ・・・・・（１）
【実施例】
【００１５】
本願発明の検査方法をフローチャート図２に従って説明する。
スタート（図中ステップのＳ０）してから、ステップＳ１で基板１に磁界観察シート１０を付着する。
【００１６】
このようにして製作された電子機器を使用環境に設置に、運転を開始する（ステップＳ２）。
通常時はこのステップＳ２が継続して運転される。
【００１７】
さて、異常が発生して、電子機器が故障したときに、本機器を回収する（ステップＳ３）。工場等にて回収された機器から磁界観察シート１０を取り出して、画像処理を実施する（ステップＳ４）。本画像処理はＰＣその他のコンピュータで行うもよし、あるいは目視で行ってもよいものであるが、以降はコンピュータで行う例を述べる。
【００１８】
図３において、前記画像処理ステップＳ３の詳細フローを説明する。なお、サンプルした磁界観察シート１０に施す画像処理プロセスを図４を参照して述べる。
図３にて画像処理スタートする（Ｓ４０）。本処理はメインのステップＳ４から呼ばれるサブルーチン形式と解するとよい。
【００１９】
画像処理プロセスをスタート（ステップS４０）してまず、磁界観察シート１０をカメラなどの撮像装置で撮影して、デジタル化した画像を得る（ステップＳ４１）。
このときの画像は図4の４Ａに示すように相当磁界ノイズが乗っているものである。
【００２０】
次に、予め調整された閾値をもって、その閾値を越える濃度でフィルタする。すなわち閾値を越えたものだけを１（データあり）とし、その他は０（ブランク）とする（ステップＳ４２）。その結果を図４Ｂで示す。
【００２１】
このように、磁界発生跡２０が過大電流３の発生箇所を中心にした領域に多く現れるもので、これを特徴的磁界発生跡として抽出するステップを実行する（ステップＳ４３）。
すなわち画像４Bにおいては、前記閾値を越す複数本の磁界発生跡２０で塗り重ねられまた夫々左右の磁界発生跡から挟まれるもので、このようにして抽出した特徴的磁界発生域２１は矩形領域で抽出される。
【００２２】
そして、別途用意した基板１のパターンマスク図４Ｐと照合する。具体的には論理ＡＮＤを採ることでよい。すると、図４Ｃで示すように塗りつぶした、パターン領域が論理演算結果で指示されるので、かかる部位２２が磁界発生にかかる部位として特定できる（ステップＳ４４）。
【００２３】
以上で、過大電流が流れた部位２２が特定できたので、以降は回路解析作業に入る（ステップＳ４５）。ここではこれ以上は述べないが、特定部位２２に相当する導電パターン２に接続される回路構成素子から高エネルギーノイズが混入したと推測できるはずである。
【００２４】
なお、このほかに画像処理においてピーク濃度を持つ磁界発生跡２０だけを取り出し（過大電流の直近領域に相当する）、これを特徴的磁界発生域２１と見做して上述の処理を行うことでもよく、そのような設計変更も本願発明の範囲に入るものである。
【産業上の利用分野】
【００２５】
プラント現場に設置される電子機器１００は計測制御機器にあたり、圧力発信器、バルブポジショナ、流量計などが該当する。これらは供給パワーをDC４−２０ｍAなどの二線式伝送方式または四線式伝送方式を用いるので、そこに雷サージなどが乗りやすい。
本願発明により、電子機器１００の内部に発生した故障解析に大いに利用できる。
【符号の説明】
【００２６】
１  基板
２  導電パターン
３  過大電流
４  磁界
１０  磁界観察シート
２０  磁界発生跡
２１  特徴的磁界発生域
２２  特定部位
１００  電子機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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