Đo lường 3D trong Altium Designer

Created: Tháng Hai 10, 2017
Updated: Tháng Mười 27, 2020

Trình chỉnh sửa PCB của Altium Designer mang lại khả năng hiển thị bảng mạch của họ một cách đẹp đẽ trong không gian 3D. Với sự hỗ trợ của Microsoft DirectX, trình chỉnh sửa PCB cho phép hiển thị toàn diện các bảng mạch in, được lắp đầy với tất cả các linh kiện của nó. Bạn có thể xem bảng mạch đã lắp, phóng to, xoay nó và kiểm tra kỹ lưỡng trong chi tiết ba chiều đầy đủ. Bạn có thể xem nó từ bất kỳ góc độ hoặc vị trí nào bạn chọn, hoặc thậm chí sử dụng chiếu hình học để kiểm tra bảng mạch một cách chặt chẽ.

ALTIUM DESIGNER

Trình chỉnh sửa PCB 3D gốc mang lại cho nhà thiết kế không chỉ là cái nhìn cực kỳ chân thực về bảng mạch hoàn chỉnh sẽ trông như thế nào, mà còn khả năng thực hiện các nhiệm vụ phần mềm thiết kế PCB quan trọng, như kiểm tra khoảng cách 3D, xem xét vị trí và trình bày của các chuỗi văn bản, kiểm tra từng lớp 3D riêng lẻ trong chế độ lớp đơn, và thậm chí thực hiện đo lường trực tiếp trong 3D.

Công cụ đo lường 3D của Altium Designer cũng bao gồm một số tính năng nâng cao khác làm cho nó khác biệt so với các công cụ ECAD khác. Trong khi các chương trình khác có thể bao gồm một công cụ để đo khoảng cách từ một thân linh kiện này sang thân linh kiện khác, công cụ đo lường 3D của Altium Designer có thể đo khoảng cách từ một đối tượng này sang đối tượng khác, từ một mặt đơn này sang mặt đơn khác, một đối tượng so với bảng mạch, và thậm chí là đối chứng nhiều kết quả đo lường.

Altium Designer bao gồm việc kiểm tra quy tắc thiết kế PCB một cách toàn diện, bao gồm quy tắc khoảng cách giữa các linh kiện có thể được cấu hình để giữ cho các linh kiện không va chạm hoặc đến gần nhau ở một khoảng cách xác định trên cả ba trục. Quy tắc thiết kế Bảng Mạch In về khoảng cách linh kiện quy định khoảng cách tối thiểu mà các linh kiện có thể được đặt cách nhau. Điều này bao gồm khoảng cách giữa các mô hình 3D được sử dụng để định nghĩa các loại thân linh kiện nổi hoặc đơn giản. Các loại vi phạm khoảng cách này sau đó có thể được hiển thị và giải quyết trong công cụ đo lường 3D.

Quy tắc kiểm tra khoảng cách đo lường 3D là tuyệt vời, nhưng một khía cạnh quan trọng không kém của thiết kế là đảm bảo rằng các khoảng cách là chính xác. Những nút bấm có khoảng cách đúng không? Khoảng cách giữa bề mặt của bộ kết nối và vỏ là bao nhiêu? Dưới màn hình đó có bao nhiêu không gian? Đây là những câu hỏi điển hình mà các nhà thiết kế tự hỏi hàng ngày, và có thể được trả lời một cách dễ dàng trong trình chỉnh sửa PCB 3D Bản địa của Altium Designer sử dụng công cụ đo lường 3D.

THỰC HIỆN ĐO LƯỜNG 3D TRONG ALTIUM DESIGNER

Để sử dụng công cụ đo lường 3D, chạy lệnh Reports -> Measure 3D Objects và theo dõi thanh Trạng thái cho các bước sau:

Bạn sẽ được nhắc chọn Đối tượng 3D hoặc Mặt đầu tiên.
Khi bạn di chuyển con trỏ qua một đối tượng 3D tiềm năng, màu sắc của đối tượng đó sẽ chuyển sang màu xanh.
Nếu bạn đang giữ Ctrl, mặt dưới con trỏ sẽ được làm nổi bật (xem thêm bên dưới).

Sau khi bạn nhấp vào đối tượng đầu tiên, công cụ sẽ báo cáo như sau:

Khoảng cách ngắn nhất từ phía dưới của đối tượng hoặc mặt được chọn đến bề mặt bảng mạch.
Khoảng cách ngắn nhất từ đối tượng hoặc mặt được chọn đến cạnh bảng mạch.

Sau đó, bạn sẽ được yêu cầu Chọn Đối tượng hoặc Mặt 3D Thứ Hai. Sau khi bạn nhấp vào đối tượng thứ hai, công cụ sẽ lại báo cáo khoảng cách bề mặt và cạnh bảng mạch cho đối tượng thứ hai, và cũng sẽ báo cáo khoảng cách ngắn nhất giữa hai đối tượng hoặc mặt được chọn. Hộp thoại Khoảng Cách 3D sau đó sẽ mở ra, hiển thị kết quả đo lường. Khi bạn đã xem xét xong kết quả trong Hộp thoại Khoảng Cách 3D, nhấp vào nút OK để đóng hộp thoại.

Ở lại trong chế độ Đo Lường 3D để thực hiện phép đo tiếp theo với các bước này:

Nhấn Q để chuyển đổi đơn vị.
Nhấn Shift+C để xóa các phép đo hiện tại. Sau đó thực hiện phép đo tiếp theo, hoặc
Nhấn Esc hoặc nhấp chuột phải để thoát chế độ công cụ đo lường 3D.

Xoay Hình 3D của PCB với Các Cạnh Ngoài được Làm Nổi Bật

GIẢI THÍCH KẾT QUẢ ĐO LƯỜNG 3D

Công cụ đo lường thực hiện ba bộ đo lường, bao gồm:

Từ đối tượng đầu tiên đến bảng mạch
Từ đối tượng thứ hai đến bảng mạch
Giữa hai đối tượng

Công cụ tính toán khoảng cách giữa hai điểm gần nhất trên các đối tượng hoặc bề mặt được chọn, hiển thị chúng bằng màu vàng. Tất cả các phép đo khác được hiển thị bằng màu xanh nhạt.

ĐO LƯỜNG THIẾT KẾ TỪ ĐỐI TƯỢNG ĐẾN BẢNG MẠCH

Để tính khoảng cách từ đối tượng này đến đối tượng khác, công cụ đo lường phải trước tiên tính toán vị trí của mỗi đối tượng được chọn. Kết quả của những phép đo vị trí đối tượng này cũng được hiển thị, cùng vớicác phép đo từ đối tượng này sang đối tượng khác. Để đo khoảng cách từ một đối tượng đến bảng mạch, phần mềm tính toán khoảng cách từ:

Điểm tham chiếu trên đối tượng, đến bề mặt bảng mạch (phép đo Z).
Điểm tham chiếu trên đối tượng, đến cạnh bảng mạch (phép đo X hoặc Y).

Như với phép đo từ đối tượng này sang đối tượng khác, phép đo từ đối tượng đến bảng mạch cũng dùng phương pháp tam giác từ điểm tham chiếu trên đối tượng đến điểm tham chiếu trên bảng mạch, và hiển thị khoảng cách trực tiếp này bằng màu vàng.

Nếu cạnh của đối tượng tham chiếu song song với cạnh bảng mạch, thì các phép đo từ đối tượng đến bảng mạch sẽ được hiển thị ở một góc của cạnh đó, và các phép đo từ đối tượng đến cạnh bảng mạch sẽ được hiển thị ở góc kia của cạnh đó. Điều này giúp phân tán lượng dữ liệu được hiển thị, làm cho việc xử lý trở nên dễ dàng hơn. Điều này được minh họa trong hình dưới đây.

Phép Đo Từ Đối Tượng Đến Cạnh Bảng Mạch, Từ Phía Dưới Của Một Mô-đun Cắm Xuống Bảng Mạch Chính

PHÉP ĐO TỪ ĐỐI TƯỢNG ĐẾN ĐỐI TƯỢNG

Trong hình dưới đây, mô hình phép đo chính xác được hiển thị đã được tạo từ ba đối tượng thân 3D. Khoảng cách ngắn nhất giữa các đối tượng được chọn là 4.049mm. Các đường tam giác X, Y và Z được sử dụng để tính toán khoảng cách này, và các phép đo của chúng, được hiển thị bằng màu xanh nhạt.

Trong hình ảnh này, đối tượng đầu tiên được chọn là nắp đậy cuối cùng phía trên của tụ điện gắn mặt, ở bên trái, và đối tượng thứ hai là phía dưới của chân góc phải của một bộ điều chỉnh điện áp, ở bên phải. Các điểm gần nhất của những đối tượng này đã được làm nổi bật bằng một mũi tên màu tím - chính giữa hai điểm này là nơi đã thực hiện phép đo.

Tính Toán Khoảng Cách Ngắn Nhất Giữa Hai Đối Tượng Được Chọn Màu Vàng

ĐO LƯỜNG MẶT-ĐỐI-MẶT

Một tính năng quan trọng của công cụ đo lường 3D là khả năng chọn một mặt cụ thể trên một đối tượng nhất định, bằng cách giữ Ctrl trong khi chọn đối tượng để xác định mặt cần thiết.

Chọn Lõi Kết Nối RCA để Đo Lường

Để giúp xác định mặt quan tâm, các kỹ thuật làm nổi bật sau đây được sử dụng:

Nếu Đối tượng 3D dưới con trỏ là một mô hình STEP, thì toàn bộ mô hình sẽ được hiển thị dưới dạng trong suốt, ngoại trừ mặt dưới con trỏ.
Nếu Đối tượng 3D dưới con trỏ là Đối tượng Thân 3D chung của Altium Designer, thì mặt dưới con trỏ sẽ được đánh dấu bằng màu xanh.

Trong quá trình thiết kế đo lường, bạn có thể nhấn Shift+C để xóa bỏ hiển thị các phép đo.

CHUYỂN ĐỔI TỪ KẾT QUẢ

Đo lường 3D cũng là một công cụ tương tác. Ngoài việc hiển thị kết quả trong hộp thoại Khoảng Cách 3D, chúng cũng được ghi lại trong bảng tin Nhắn. Sau khi bạn thoát khỏi chế độ Đo lường 3D, bạn có thể nhấp đúp vào bất kỳ mục nào trong bảng tin Nhắn để nhảy lại kết quả đo lường đó.

Sử dụng Bảng tin Nhắn để Hiển thị Các Phép Đo Chuyển Đổi

Khi bạn đã hoàn thành việc đo lường, nhấp chuột phải, sau đó nhấp đúp vào một mục trong bảng Thông điệp để chuyển đến kết quả đó. Lưu ý rằng bạn sẽ không nhảy đến kết quả nào có giá trị bằng không. Vì những kết quả này không được đánh dấu, không có vị trí cụ thể nào cho phần mềm để nhảy đến.

Thông tin về Đối tượng 3D được chọn bao gồm Mã định danh của các đối tượng Thân 3D được chọn, trong ngoặc đơn. Việc có một giá trị cho mã định danh sẽ giúp bạn biết liệu bạn đã nhấp vào đối tượng đúng hay không.

TRUY CẬP NGAY LẬP TỨC ĐẾN DỮ LIỆU ĐO LƯỜNG CỤ THỂ

Với Trình chỉnh sửa Thiết kế PCB 3D trong Altium Designer, bạn không chỉ có được cái nhìn thực tế về bố cục bảng mạch của mình, mà còn có quyền truy cập ngay lập tức vào các khía cạnh kích thước quan trọng nhất cần thiết để hình dung thiết kế của bạn. Từ kiểm tra khoảng cách 3D đến kiểm tra từng lớp riêng lẻ, bạn có thể thu thập tất cả các phép đo cần thiết chỉ với một cú nhấp chuột. Dù là từ một đối tượng này sang đối tượng khác hay chuyển đổi giữa nhiều kết quả đo lường, tất cả các phép đo 3D cần thiết của bạn đều có thể dễ dàng thu được ngay trong môi trường thiết kế của bạn.