下文以构造点A1、B1、D1对应的平面α1为例,介绍使用PCB板面测量点的坐标、采用点法式方法构造基准平面的过程:
(1)选取构造点:设A1点坐标为(x1,y1,z1),B1点坐标为(x2,y2,z2),D1点坐标为(x4,y4,z4);
(2)构造向量:向量A1D1记为a1{(x4-x1),(y4-y1),(z4-z1)},向量A1B1记为b1{(x2-x1),(y2-y1),(z2z1)};
(3)计算平面法向量:
(4)构造平面α1:点法式方程为:
同理可利用A1、B1、C1点构造B1点对应的基准平面α2,B1、C1、D1点构造C1点对应的基准平面α3,C1、D1、A1点构造D1点对应的基准平面α4.
4.2.2 测量数据量
为兼顾测量效率和测量结果准确性,设计每个点测量1、2、3次的计算方法,其中每个点测量2、3次时,每次测量时需对同一位置测量2、3次,计算共面度时各点坐标取测量的平均值。
计算共面度时的优先顺序为:单点3次>单点2次>单点1次。可在优先(Excel)表格内编程,实现数据优先级设定。
4.2.3 共面度值计算
如图10,计算铜块表面A(xA,yA,zA)点到基准面的共面度,基准面为点A1、B1、D1所构造的平面α1,已知A1点坐标为(x1,y1,z1),平面α1的点法式方程为:
则A(xA,yA,zA)点到其基准平面α1的距离dA可用下式计算:
同理,可计算铜块表面其它各点B、C、D距离其对应的基准平面的距离dB、dC、dD.对于铜块表面中央点E,由于其距离PCB表面参考点A1、B1、C1、D1均较远,故分别计算其到α1、α2、α3、α4四个基准平面的距离dE1、dE2、dE3、dE4,并考量四个计算值的差异,用以辅助评价被测PCB样品是否存在翘曲、样品在测量台面上是否被水平放置。
上述铜块上各点到基准平面的距离dA、dB、dC、dD、dE1、dE2、dE3、dE4,即为被测铜块表面各点的共面度值。dA、dB、dC、dD、dE1、dE2、dE3、dE4中绝对值最大者,即为被测铜块的共面度值。
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