Способ измерения теплового сопротивления переход-корпус полупроводникового прибора и устройство для его осуществления



Способ измерения теплового сопротивления переход-корпус полупроводникового прибора и устройство для его осуществления
Способ измерения теплового сопротивления переход-корпус полупроводникового прибора и устройство для его осуществления
Способ измерения теплового сопротивления переход-корпус полупроводникового прибора и устройство для его осуществления
Способ измерения теплового сопротивления переход-корпус полупроводникового прибора и устройство для его осуществления
Способ измерения теплового сопротивления переход-корпус полупроводникового прибора и устройство для его осуществления
Способ измерения теплового сопротивления переход-корпус полупроводникового прибора и устройство для его осуществления

 

G01R31/00 - Устройства для определения электрических свойств; устройства для определения местоположения электрических повреждений; устройства для электрических испытаний, характеризующихся объектом, подлежащим испытанию, не предусмотренным в других подклассах (измерительные провода, измерительные зонды G01R 1/06; индикация электрических режимов в распределительных устройствах или в защитной аппаратуре H01H 71/04,H01H 73/12, H02B 11/10,H02H 3/04; испытание или измерение полупроводниковых или твердотельных приборов в процессе их изготовления H01L 21/66; испытание линий передачи энергии H04B 3/46)

Владельцы патента RU 2529761:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) (RU)

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерения тепловых параметров полупроводниковых приборов после изготовления, а также для неразрушающего входного контроля при производстве радиоэлектронной аппаратуры. Технический результат - повышение точности и быстродействия измерения теплового сопротивления переход-корпус полупроводникового прибора. Технический результат в способе для измерения теплового сопротивления переход-корпус полупроводникового прибора достигается воздействием на контролируемый полупроводниковый прибор нагретой жидкостью посредством струи. При этом определяют n значений выходного напряжения контролируемого полупроводникового прибора через равные промежутки времени. Полученные данные сохраняются в виде массива напряжений. По полученным данным вычисляют температурный коэффициент напряжения контролируемого полупроводникового прибора. Массив напряжений преобразуют в массив температур путем деления членов массива напряжений на температурный коэффициент напряжения. Определение теплового сопротивления переход-корпус контролируемого полупроводникового прибора осуществляет n раз с использованием данных массива температур, теплоемкости, величины временных промежутков с последующим определением среднего значения теплового сопротивления. Технический результат в устройстве для измерения теплового сопротивления переход-корпус полупроводникового прибора, содержащем контактную колодку с клеммами для подключения контролируемого полупроводникового прибора, температурный датчик, источник питания, источник тока, выход которого подключен к контактной колодке с клеммами, достигается тем, что в него введены последовательно соединенные микроконтроллер и компьютер, форсунка со схемой включения, оптический излучатель и оптически связанный с ним оптический приемник, выход которого подключен к первому входу микроконтроллера, второй выход которого подключен к форсунке со схемой включения, второй вход микроконтроллера соединен с выходом источника тока, третий вход микроконтроллера соединен с датчиком температуры, а выход источника питания соединен с оптическим излучателем. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерения тепловых параметров полупроводниковых приборов после изготовления, а также для неразрушающего входного контроля при производстве радиоэлектронной аппаратуры.

Известен способ измерения теплового сопротивления переход-корпус, в котором полупроводниковый кристалл нагревают путем пропускания через него постоянного тока I0 заданной амплитуды, измеряют в процессе нагревания значение его температурочувствительного параметра, в качестве которого используют прямое падение напряжения на кристалле Uп, и одновременно измеряют температуру основания корпуса Тк прибора в выбранной точке. Запоминают эти значения, получая их зависимости от времени t. Прекращают нагрев полупроводникового кристалла при достижении температуры Тк заданного значения и в режиме естественного охлаждения при подаче на кристалл коротких измерительных импульсов тока с амплитудой I0 и скважностью, не влияющих на тепловое равновесие прибора, измеряют и запоминают значения температурочувствительного параметра и температуры основания корпуса, получая зависимости Uп(t) и Tk(t) на интервале охлаждения. При этом длительность интервала охлаждения выбирают из условия безусловного выполнения 1>>3τ, где τ - наибольшая тепловая постоянная конструкции прибора, определяют момент динамического равновесия t1 на интервале нагрева и по полученным зависимостям вычисляют тепловое сопротивление переход-корпус в данной точке t1 (Патент РФ №2240573, G01R3 1/16, опубл. 20.11.2004, БИ №13, 2007 г.).

Недостатком известного способа является низкая точность измерения теплового сопротивления. Точность способа зависит от точности измерения температуры корпуса, которая измеряется в одной точке. Между тем температура корпуса может иметь значительный градиент по поверхности и существенно зависеть от условий охлаждения корпуса прибора.

Известно устройство для измерения тепловых параметров двухполюсников методом сравнения содержащее, источник тока, образцовый двухполюсник, амперметр, клеммы для подключения контролируемого двухполюсника и вольтметр для измерения напряжения на контролируемом двухполюснике, причем выход источника тока соединен с одной из клемм для подключения контролируемого двухполюсника, один из полюсов амперметра соединен с соответствующим выводом образцового двухполюсника, а второй полюс амперметра и вторая клемма для подключения контролируемого двухполюсника соединены с общей шиной, дополнительно k-1 образцовых двухполюсников с известным и одинаковым тепловым сопротивлением и однополюсный k-позиционный переключатель, при этом соответствующие выводы дополнительных k-1 образцовых двухполюсников соединены с соответствующим полюсом амперметра, а вторые выводы всех образцовых двухполюсников, каждый по отдельности, соединены с соответствующими контактами однополюсного k-позиционного переключателя, общий полюс которого соединен с выходом источника тока (Патент РФ №2227922, G01R 31/26, опубл. 27.04.2004). Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, поскольку необходимо производить измерения теплового сопротивления нескольких дополнительных образцовых устройств и сравнивать их тепловое сопротивление с контролируемым образцом, это увеличивает время для проведения измерения и уменьшает быстродействие известного устройства.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу и устройству является способ, приведенный в патенте на устройство для измерения теплового сопротивления переход-корпус полупроводникового прибора, включающий воздействие на контролируемый полупроводниковый прибор нагретой жидкостью с заданной температурой путем погружения контролируемого полупроводникового прибора в нагретую жидкость, определение зависимости выходного напряжения контролируемого полупроводникового прибора от температуры нагрева контролируемого полупроводникового прибора, определение теплового сопротивления переход-корпус контролируемого полупроводникового прибора с учетом параметров теплоемкости контролируемого полупроводникового прибора, значений температур и времени нагрева между этими температурами контролируемого полупроводникового прибора. Устройство согласно прототипу содержит контактную колодку с клеммами для подключения контролируемого полупроводникового прибора, два устройства сравнения, источник опорных напряжений, селектор, генератор тактовых импульсов, источник питания, счетчик, вход которого подключен к выходу селектора, один из входов которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а выходы источника опорных напряжений подключены соответственно к входам устройств сравнения, другие входы устройств сравнения соединены между собой, устройство также содержит нагреватель, вентилятор, термометр, сосуд с диэлектрической жидкостью, усилитель, переключатель, вольтметр, источник тока, выход которого подключен к входу усилителя и контактной колодке с клеммами для подключения контролируемого полупроводникового прибора, а выход усилителя подключен к третьему контакту переключателя, первый контакт которого подключен к вольтметру, второй контакт переключателя подключен к соединенным входам устройств сравнения, а выходы устройств сравнения подключены к входам селектора соответственно, термометр, вентилятор и нагреватель погружены в сосуд с диэлектрической жидкостью, входы вентилятора и нагревателя соединены между собой и подключены к источнику питания (см. Патент РФ №2392631, G01R 31/26, опубл. 20.06.2010, БИ №17 2010 г.).

Недостатком известного способа и устройства по прототипу является низкая точность измерения теплового сопротивления и низкое быстродействие. Точность способа зависит от точности срабатывания устройств сравнения, а как показано в литературе (Алексенко А.Г. и др. Применение прецизионных аналоговых ИС.- М.: Радио и связь, 1981, стр. 172) при медленных процессах компараторы, которые используются в качестве устройств сравнения, дают большую ошибку по времени включения. Кроме того, измерение времени нагрева делается один раз, и нет возможности проводить статистическую обработку результатов измерений, а известно, что статистическая обработка результатов измерения уменьшает влияние случайных факторов и помех и повышает точность измерения. Низкое быстродействие способа связано с тем, что измерение происходит в два этапа: первый этап - определение зависимости выходного напряжения контролируемого полупроводникового прибора от температуры нагрева контролируемого полупроводникового прибора и второй этап - собственно измерение времени нагрева и вычисление теплового сопротивления переход-корпус.

Технический результат в предлагаемом способе и устройстве - повышение быстродействия и точности измерения теплового сопротивления переход-корпус полупроводникового прибора.

Технический результат в способе для измерения теплового сопротивления переход-корпус полупроводникового прибора, включающем воздействие на контролируемый полупроводниковый прибор нагретой жидкостью с заданной температурой, определение зависимости выходного напряжения контролируемого полупроводникового прибора от температуры нагрева контролируемого полупроводникового прибора, определение теплового сопротивления переход-корпус контролируемого полупроводникового прибора с учетом параметров теплоемкости контролируемого полупроводникового прибора, значений температур и времени нагрева между этими температурами контролируемого полупроводникового прибора, достигается тем, что воздействие нагретой жидкостью на контролируемый полупроводниковый прибор осуществляют посредством струи нагретой жидкости, фиксируя при этом n значений выходного напряжения контролируемого полупроводникового прибора через равные промежутки времени, фиксируя при этом время начала процесса и фиксируя время конца каждого последующего временного интервала, определение зависимости выходного напряжения контролируемого полупроводникового прибора от температуры нагрева контролируемого полупроводникового прибора осуществляют по двум крайним температурам, соответствующим началу и концу процесса нагрева контролируемого полупроводникового прибора, и на основе этой зависимости определяют температурный коэффициент напряжения контролируемого полупроводникового прибора, n значений выходного напряжения контролируемого полупроводникового прибора преобразуют в n значений температур в конце каждого временного интервала путем деления каждого измеренного напряжения на температурный коэффициент напряжения, определение теплового сопротивления переход-корпус контролируемого полупроводникового прибора осуществляет n раз с учетом n временных интервалов времени нагрева полупроводникового прибора, n значений температур контролируемого полупроводникового прибора, определяемых в конце каждого временного интервала, далее определяют среднее значение теплового сопротивления переход-корпус контролируемого полупроводникового прибора по формуле:

R = ( i = 0 n ( t i t 0 ) C ln ( T i T 0 ) ) 1 n ,

где R - тепловое сопротивление переход-корпус контролируемого полупроводникового прибора,

С - теплоемкость контролируемого полупроводникового прибора,

t0 - время начала процесса нагрева контролируемого полупроводникового прибора,

ti=(Δt·i)-i - временной интервал в конце которого измеряется напряжение на выходе значения температуры контролируемого полупроводникового прибора,

Δt - значение временного интервала,

Т0 - значения температуры контролируемого полупроводникового прибора перед началом измерения,

Ti - значения температуры контролируемого полупроводникового прибора в конце i временного интервала,

i и n - натуральный ряд чисел.

Технический результат в устройстве для измерения теплового сопротивления переход-корпус полупроводникового прибора, содержащем контактную колодку с клеммами для подключения контролируемого полупроводникового прибора, температурный датчик, источник питания, источник тока, выход которого подключен к контактной колодке с клеммами для подключения контролируемого полупроводникового прибора, достигается тем, что введены последовательно соединенные микроконтроллер и компьютер, форсунка со схемой включения, оптический излучатель и оптически связанный с ним оптический приемник, выход которого подключен к первому входу микроконтроллера, второй выход которого подключен к форсунке со схемой включения, второй вход микроконтроллера соединен с выходом источника тока, третий вход микроконтроллера соединен с температурным датчиком, а выход источника питания соединен с оптическим излучателем.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для измерения теплового сопротивления переход-корпус с подключенным контролируемым полупроводниковым прибором. На фиг.2 представлено пространственное расположение элементов изображения на фиг.1. На фиг.3, 4 представлены временные диаграммы работы устройства. На фиг.5 представлена осциллограмма выходных сигналов на выходе контролируемого полупроводникового прибора и выходе оптического приемника. На фиг.6 представлен алгоритм работы микроконтроллера. Устройство для измерения теплового сопротивления переход-корпус содержит: контактную колодку 1 с клеммами для подключения контролируемого полупроводникового прибора, датчик температуры 2, источник питания 3, источник тока 4, выход которого соединен с контактной колодкой 1 для подключения контролируемого полупроводникового прибора и вторым входом микроконтроллера 5, компьютер 6, вход которого соединен с первым выходом микроконтроллера 5, форсунка со схемой включения 7, подключенная к второму выходу микроконтроллера 5, оптический излучатель 8, вход которого соединен с выходом источника питания 3, оптический приемник 9, выход которого соединен с первым входом микроконтроллера 5, третий вход которого соединен с выходом датчика температуры 2, 10 - контролируемый полупроводниковый прибор.

В качестве контролируемого полупроводникового прибора 10 был использован транзистор типа КТ805. В качестве выходного напряжения контролируемого полупроводникового прибора использовалось прямое падение напряжения на эмиттерном переходе. В качестве датчика температуры 2 использовался бескорпусной диод КД911 с малой температурной постоянной времени, датчик температуры 2 приклеивается на нижнюю поверхность контролируемого полупроводникового прибора с использованием эпоксидного клея. Источник питания 3 - GPS3030D. Источник тока 4 был выполнен по схеме (см. Алексенко А.Г. и др. Применение прецизионных аналоговых ИС.- М.: Радио и связь, 1981, стр. 218 рис. 6. 6а). В качестве микроконтроллера 5 использовалась микросхема Atmega 128 производства фирмы «ATMEL», в состав которой входит усилитель, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, память для программы и сохранения данных, полученных при измерении, интерфейс для соединения с компьютером. Микроконтроллер 5 соединен с компьютером 6 интерфейсом RS232 для передачи данных. Компьютер 6 с процессором Intel Pentium III 737 МГц с СОМ портом. В качестве форсунки со схемой включения 7 использовался электронасос ЭНЦ 2,5-12 с управлением от электронных ключей на транзисторах КТ829. Выходное сопло форсунки 7 располагалось напротив нижней поверхности контролируемого полупроводникового прибора на расстоянии 15-20 мм. В качестве оптического излучателя 8 был применен инфракрасный светодиод АЛ107Б, оптический приемник 9 - фотодиод марки ФД265-01. Оптические оси оптического излучателя 8 и оптического приемника 9 расположены под таким углом, чтобы инфракрасные лучи, излучаемые оптическим передатчиком, отражались от нижней поверхности контролируемого полупроводникового прибора 10 и попадали на оптический приемник 9, например под углом 160°-170° друг к другу. В качестве жидкости с температурой Тn использовалась полиметилсилоксановая жидкость марки ПМС-5 по ГОСТ 13032-77 с изм. 1-3 (см. также «Кремнийорганические продукты, выпускаемые в СССР», Каталог-справочник. М.: Химия, 1970, с. 52). Жидкости типа ПМС обладают высокими диэлектрическими свойствами и химически инертны даже при высоких температурах.

Рассмотрим осуществление способа для измерения теплового сопротивления переход-корпус и работу устройства, его реализующего. Контролируемый полупроводниковый прибор 10 подключается к контактной колодке 1 так, чтобы нижняя поверхность контролируемого полупроводникового прибора 10 для отвода тепла была обращена в стороны сопла форсунки 7. Микроконтроллер 5 программируется управляющей программой, алгоритм работы которой показан на фиг.6. В программе микроконтроллера 5 устанавливаются следующие параметры: n - количество измерений, Δt - значение временного интервала. После включения устройства некоторое время, например 500-700 миллисекунд, длится переходный процесс и установления стабильного режима работы устройства. После окончания переходного процесса через колодку 1 с установленным в ней контролируемым полупроводниковым прибором 10 протекает ток от источника тока 4. Одновременно включается источник питания 3, который питает оптический излучатель 8, его лучи после отражения от контролируемого полупроводникового прибора 10, подключенного к контактной колодке 1, попадают на оптический приемник 9, который преобразует их в электрический сигнал и вводит эти сигналы в микроконтроллер 5. Датчик температуры 2 измеряет температуру Т0 в точке t0 и передает ее в микроконтроллер 5, где она запоминается в памяти микроконтроллера 5. После окончания переходного процесса сигнал со второго выхода микроконтроллера 5 включает форсунку со схемой включения 7. Жидкость с температурой Тn, температура которой Тn>>Т0, поступает в форсунку 7 и через ее выходное сопло посредством струи на поверхность контролируемого полупроводникового прибора 10, установленного в колодке 1. В результате быстрого нагрева контролируемого полупроводникового прибора напряжение на его выходе начинает падать, поскольку р-n переход имеет отрицательную зависимость прямого напряжения от температуры. График изменения напряжения Uвых на выходе контролируемого полупроводникового прибора 10 показан на фиг.3. Как только первые капли струи жидкости с температурой Тn попадают на поверхность контролируемого полупроводникового прибора 10, световой луч между оптическим излучателем 8 и оптическим приемником 9 ослабляется и происходит резкое изменение уровня сигнала на выходе оптического приемника 9, которое фиксируется микроконтроллером 5 на первом входе. На осциллограмме фиг.5, полученной с помощью цифрового осциллографа ADS2111М, показаны сигналы с выхода контролируемого полупроводникового прибора 10 (верхняя осциллограмма) и сигналы с выхода оптического приемника 9 (нижняя осциллограмма). Перепад напряжения с выхода оптического приемника 9 поступает на первый вход микроконтроллера 5 и преобразуется в команду для запуска программы измерения напряжения на выходе контролируемого полупроводникового прибора 10. На временной оси фиг.3 этот момент времени обозначен t0, микроконтроллер 5 формирует интервалы времени Δt, в конце каждого из которых происходит измерение напряжения на выходе контролируемого полупроводникового прибора 10 и сохранение значений напряжений в памяти микроконтроллера 5 в виде массива напряжений Мu. Процесс измерения происходит до точки tn. После измерения напряжения в точке tn происходит измерение температуры Тn с помощью датчика температуры 2 и запоминание этого значения в памяти микроконтроллера 5. Вычисление температурного коэффициента напряжения Кткн осуществляется в соответствии с ГОСТ 19656.15-84 Диоды полупроводниковые СВЧ. Методы измерения теплового сопротивления переход-корпус и импульсного теплового сопротивления. Приложение 1, стр. 13. Программа микроконтроллера 5 вычисляет температурный коэффициент напряжения Кткн по формуле:

K т к н = U 0 U n T 0 T n  (1) ,

где Кткн - температурный коэффициент напряжения,

U0 - напряжение на выходе контролируемого полупроводникового прибора перед началом измерения, в момент времени t0,

Un - напряжение на выходе контролируемого полупроводникового прибора в конце процесса измерения, в момент времени tn,

Т0 - температура контролируемого полупроводникового прибора перед началом измерения, в момент времени t0,

Tn - температура контролируемого полупроводникового прибора в в конце процесса измерения, в момент времени tn.

После вычисления температурного коэффициента напряжения каждый член массива Мu напряжений в памяти микроконтроллера 5 преобразуется в массив температур Mt по формуле:

M t = U i K Т К Н  (2) .

Поскольку работа программы микроконтроллера 5 синхронизируется с помощью кварцевого резонатора, временные интервалы Δt в программе микроконтроллера 5 задаются с высокой точностью, после преобразования по формуле 2 получаем массив температур Mt, в котором каждая точка графика фиг.4 определяется значениями температуры р-n перехода контролируемого полупроводникового прибора 10 Тpn и времени t. Причем время будет определяться по номеру члена массива. Например, мы устанавливаем в программе микроконтроллера 5 временной интервал Δt между измерениями, равный 50 миллисекунд, тогда t0=0, t1=50Mceк, t2=100Mceл, … ti=50·i мсек, где i - натуральный ряд чисел. После преобразования полученный массив Mt передается из микроконтроллера в компьютер 6 с помощью интерфейса RS232 и используется для расчета теплового сопротивления переход-корпус. Расчет теплового сопротивления производится в компьютере 6 в программе Microsoft Excel n раз с последующим вычислением средней величины по формуле:

R = ( i = 0 n ( t i t 0 ) C ln ( T i T 0 ) ) 1 n ,

где R - тепловое сопротивление переход-корпус контролируемого полупроводникового прибора,

С - теплоемкость контролируемого полупроводникового прибора,

t0 - время начала процесса нагрева контролируемого полупроводникового прибора,

ti=(Δt·i)-i - временной интервал, в конце которого измеряется напряжение на выходе значения температуры контролируемого полупроводникового прибора,

Δt - значение временного интервала,

Т0 - температура контролируемого полупроводникового прибора перед началом измерения,

Ti - температура контролируемого полупроводникового прибора в конце i временного интервала,

i и n - натуральный ряд чисел.

Заявляемые способ и устройство позволяют увеличить точность измерения теплового сопротивления переход-корпус, поскольку в процессе измерения теплового сопротивления используется n измерений с последующей статистической обработкой путем вычисления среднего значения. Статистическая обработка результатов измерения уменьшает влияние случайных факторов и помех и повышает точность измерения. Заявляемые способ и устройство позволяют уменьшить время измерения теплового сопротивления переход-корпус, поскольку измерение температурного коэффициента напряжения и собственно измерение теплового сопротивления происходят в одном цикле, тогда как в прототипе необходимы два цикла измерения.

1. Способ измерения теплового сопротивления переход-корпус полупроводникового прибора, включающий воздействие на контролируемый полупроводниковый прибор нагретой жидкостью с заданной температурой, определение зависимости выходного напряжения контролируемого полупроводникового прибора от температуры нагрева контролируемого полупроводникового прибора, определение теплового сопротивления переход-корпус контролируемого полупроводникового прибора с учетом параметров теплоемкости контролируемого полупроводникового прибора, значений температур и времени нагрева между этими температурами контролируемого полупроводникового прибора, отличающийся тем, что воздействие нагретой жидкостью на контролируемый полупроводниковый прибор осуществляют посредством струи нагретой жидкости, фиксируя при этом n значений выходного напряжения контролируемого полупроводникового прибора через равные промежутки времени, фиксируя при этом время начала процесса и фиксируя время конца каждого последующего временного интервала нагрева контролируемого полупроводникового прибора, определение зависимости выходного напряжения контролируемого полупроводникового прибора от температуры нагрева контролируемого полупроводникового прибора осуществляют по двум крайним температурам, соответствующим началу и концу процесса нагрева контролируемого полупроводникового прибора, и на основе этой зависимости определяют температурный коэффициент напряжения контролируемого полупроводникового прибора, n значений выходного напряжения контролируемого полупроводникового прибора преобразуют в n значений температур в конце каждого временного интервала путем деления каждого измеренного выходного напряжения на температурный коэффициент напряжения, определение теплового сопротивления переход-корпус контролируемого полупроводникового прибора осуществляют n раз с учетом n временных интервалов времени нагрева полупроводникового прибора, n значений температур контролируемого полупроводникового прибора, определяемых в конце каждого временного интервала, далее определяют среднее значение теплового сопротивления переход-корпус контролируемого полупроводникового прибора по формуле:
R = ( i = 0 n ( t i t 0 ) C ln ( T i T 0 ) ) 1 n ,
где
R - тепловое сопротивление переход-корпус контролируемого полупроводникового прибора,
С - теплоемкость контролируемого полупроводникового прибора,
t0 - время начала процесса нагрева контролируемого полупроводникового прибора,
ti=(Δt·i) - временные интервалы в процессе нагрева контролируемого полупроводникового прибора,
Δt - значение временного интервала,
Т0 - значения температуры контролируемого полупроводникового прибора перед началом измерения,
Ti - значения температуры контролируемого полупроводникового прибора в конце i временного интервала,
i - текущий индекс, изменяется от 0 до n,
i и n - натуральный ряд чисел.

2. Устройство для измерения теплового сопротивления переход-корпус полупроводникового прибора, содержащее контактную колодку с клеммами для подключения контролируемого полупроводникового прибора, датчик температуры, источник питания, источник тока, выход которого подключен к контактной колодке с клеммами для подключения контролируемого полупроводникового прибора, отличающееся тем, что в него введены последовательно соединенные микроконтроллер и компьютер, форсунка со схемой включения, оптический излучатель и оптически связанный с ним оптический приемник, выход которого подключен к первому входу микроконтроллера, второй выход которого подключен к форсунке со схемой включения, второй вход микроконтроллера соединен с выходом источника тока, третий вход микроконтроллера соединен с датчиком температуры, а выход источника питания соединен с оптическим излучателем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам контроля и может использоваться для определения оптимальных значений параметров надежности изделий и вычисления соответствующих значений времени безотказной работы и продолжительности процесса обслуживания изделия.
Изобретение относится к области контроля технического состояния высоковольтного оборудования. Технический результат - упрощение процесса диагностирования.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и предназначено для реализации в устройствах определения места повреждения разветвленных линий электропередачи.

Изобретение относится к техническим средствам диагностирования и контроля технического состояния электрических цепей переменного тока. Устройство для диагностики и контроля электрических цепей переменного тока содержит бесконтактный емкостный датчик (1), дифференциальный усилитель сигнала (2) и устройство обработки и отображения информации (4), вход которого подключен к выходу усилителя (2).

Изобретение относится к области испытаний радиоэлектронной аппаратуры и изделий электронной техники. Технический результат: сокращение времени испытаний на гамма-процентный ресурс.

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано при создании систем контроля технологических процессов, связанных с эксплуатацией контактных соединений электрических цепей в промышленности и на транспорте.

Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к автоматизированным системам управления и диагностики трансформаторного оборудования электрических подстанций.

Изобретение относится к наземным испытаниям электротехнических систем космических аппаратов (КА). Способ состоит в проведении включения и выключения КА, в т.ч.

Изобретение относится к технической диагностике и может быть использовано для диагностирования электрических цепей, содержащих активное сопротивление и индуктивность, в частности обмоток электрических машин и аппаратов.

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике и может быть использовано в устройствах защиты для определения дальности до места повреждения в трехфазных распределительных сетях среднего класса напряжений с изолированной, компенсированной или заземленной через резистор нейтралью.

Заявленная группа изобретений относится к измерительной технике, в частности к средствам измерения энергетического КПД. Способ контроля показателей энергоэффективности устройства предусматривает подключение контролируемого устройства, получение данных об энергии на входе и энергии на выходе контролируемого устройства за определенный период времени, расчет энергетического КПД контролируемого устройства, определение отклонения энергетического КПД от стандартного энергетического КПД контролируемого устройства и определение состояния контролируемого устройства исходя из отклонения энергетического КПД. При этом подмодуль контроля энергии на входе и подмодуль контроля энергии на выходе получают данные об энергии за один или несколько полных циклов, выбранных исходя из циклических изменений энергетического КПД устройства. Устройство для контроля показателей энергоэффективности устройства содержит модуль контроля энергии и модуль определения энергетического КПД. Модуль контроля энергии предназначен для получения данных об энергии на входе и энергии на выходе контролируемого устройства и передачи этих данных в модуль определения энергетического КПД. Модуль определения энергетического КПД предназначен для расчета энергетического КПД . Технический результат - повышение точности измерений, обеспечение простого и надежного механизма контроля энергетического КПД устройств. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и электрооборудованию, применяемым при передаче электрической энергии для питания электроустановок потребителей. Сущность: стенд снабжен источником переменного тока повышенной и перестраиваемой частоты, который через первый переключатель и магазин электрических конденсаторов соединен с низковольтной обмоткой передающего высокочастотного резонансного трансформатора, которые образуют электрический контур источника питания для подачи электрической энергии в высоковольтный электрический контур. Высоковольтный контур содержит высоковольтную однослойную цилиндрическую обмотку, верхний высоковольтный вывод которой проводом линии передачи электроэнергии соединен с верхним высоковольтным выводом высоковольтной обмотки принимающего высокочастотного резонансного трансформатора, которые снабжены контактными отводами. Высоковольтная обмотка принимающего высокочастотного резонансного трансформатора связана с электрическим контуром нагрузки. Нижние выводы высоковольтных обмоток соединены проводниками через датчики тока, сдвоенный переключатель, общую точку и третий датчик электрического тока, а также контактные отводы высоковольтных обмоток через зонд и измеритель потенциала с землей. На входе низковольтной обмотки передающего трансформатора и на выходе низковольтной обмотки принимающего трансформатора установлены измерители напряжения и тока. Выход измерителя потенциала, датчиков тока и измерителей напряжения и тока в низковольтных обмотках трансформаторов соединены с входами многоканального осциллографа, связанного с компьютером. 1 ил.

Изобретение относится к измерительным устройствам на основе волоконно-оптических фазовых поляриметрических датчиков. Оптимизация структуры датчика, обуславливающая возникновение разноименной модуляции показателя преломления при подаче на двухканальный модулятор разности фаз напряжения одной полярности, приводит к возможности использования для модуляции фазы любой частоты управляющего сигнала и к отсутствию необходимости создания линии задержки. Повторное прохождение отраженного от зеркала света через интегрально-оптический чувствительный элемент и второе подводящее оптическое волокно с двойным лучепреломлением, а также поворот плоскости поляризации света в фарадеевском вращателе на 90 градусов и использование второго фотодетектора обеспечивают удвоение амплитуды модуляции, снижение оптических шумов источника. Техническим результатом является повышение точности измерения напряженности электрического поля и понижение частоты модуляции сигнала. 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники, преимущественно к трансформаторостроению. Сущность: измеряют сопротивления короткого замыкания со сторон высшего и низшего напряжений. Дефекты выявляют по разности сопротивлений короткого замыкания, измеренных со сторон высшего и низшего напряжений, приведенных к одной из сторон трансформатора, и сравнению измеренных значений сопротивлений короткого замыкания с базовыми значениями. Разница сопротивлений короткого замыкания более 2,0% свидетельствует о наличии дефекта в обмотках, который приводит к перегревам обмоток и элементов конструкции, в том числе ярм магнитной системы, а также к электрическим разрядам в стыках короткозамкнутых контуров, в том числе в стыках пластин магнитной системы. Разница сопротивлений короткого замыкания менее 2,0% свидетельствует о наличии дефекта токопроводящих цепей и цепей заземления, приводящих к перегреву контактных соединений токопроводящих цепей и разрядным явлениям цепей заземления и элементов конструкции, находящихся под плавающим потенциалом. Технический результат: своевременное выявление и локализация дефекта. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к измерительной технике, метрологии и гидроакустике и может быть использовано для бездемонтажной проверки рабочего состояния гидроакустического тракта в натурных условиях. На вход проверяемого гидроакустического тракта подают тестовые сигналы в виде тепловых шумов Джонса с разными спектрами. Измеряют отклики указанного тракта на тестовые сигналы. Определяют отношение получаемых откликов подаваемых тестовых сигналов и отношение самих тестовых сигналов. При равенстве этих отношений диагностируют исправность гидроакустического тракта. Технический результат заключается в устранении необходимости проведения температурных измерений при определении работоспособности гидроакустического тракта в натурных условиях. 1 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной области техники и может быть использовано для диагностики устойчивости оборудования к воздействию преднамеренных силовых электромагнитных воздействий (ПД ЭМВ). В систему диагностики, содержащую генератор испытательных помех с полеобразующей системой и датчик электромагнитного поля с регистрирующим устройством, введен дополнительный датчик электромагнитного поля. Регистрирующее устройство снабжено двумя пороговыми схемами. Датчики электромагнитного поля, пороговые схемы и регистрирующее устройство установлены в полости одного из приборов, с выходом на наружный индикатор. Датчики выполнены в виде проводящих обкладок, охватывающих изоляцию неэкранированного участка пары проводников межприборной кабельной электрической линии. Одна из пороговых схем снабжена буферным каскадом с несимметричным входом, согласующим ее входное сопротивление относительно корпуса прибора с реактивным сопротивлением емкости одной обкладки относительно проводника кабельной электрической линии. Еще одна из пороговых схем снабжена буферным каскадом с симметричным входом, согласующим ее входное сопротивление с реактивным сопротивлением последовательно соединенных емкостей пары обкладок относительно проводника токоведущей жилы кабельной электрической линии. Технический результат заключается в возможности диагностики устойчивости радиоэлектронных комплексов к ПД ЭМВ непосредственно на корабле во время проведения регламентных работ, обеспечиваемой встроенными в диагностируемые приборы средствами штатных компонентов их конструктивно-монтажных узлов. 2 ил.

Изобретение относится, главным образом, к испытаниям систем энергоснабжения космических аппаратов (КА) при изготовлении преимущественно спутников связи. Система электропитания КА содержит солнечные (СБ) и аккумуляторные (АБ) батареи, стабилизированный преобразователь напряжения (СПН) с зарядным (ЗП) и разрядным (РП) преобразователями и стабилизатором выходного напряжения (8). СПН служит для согласования работы СБ и АБ и стабильного питания служебных систем и полезной нагрузки КА. При изготовлении КА СБ (1) отстыкована от КА (соединители (2) и (2-1), (3) и (3-1) разомкнуты). АБ (5) связана «-» с общей минусовой шиной, а «+» - через соединители (5-2) и (5-1) (на схеме они разомкнуты) - с ЗП (6) и РП (7). Вместо СБ на вход СПН (4) через соединители (2-1) и (3-1) подключен имитатор (9) СБ, а вместо АБ (5) - к ЗП (6) и РП (7) имитатор (10) АБ. Дополнительно имитатор (10) подключен к КА через выносной емкостной фильтр (12) с блоком конденсаторов (12-1) в непосредственной близости от ЗП (6) и РП (7). Емкость фильтра (12) выбирают экспериментально из условия ограничения уровня пульсаций напряжения. Питание имитаторов (9) и (10) осуществляется от промышленной сети через кабели (9-1) и (10-1) и систему гарантированного электроснабжения (11/1) и (11/2) соответственно. Техническим результатом изобретения является повышение надежности качественного изготовления КА. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к системной автоматике и релейной защите, и предназначено для реализации в устройствах определения места повреждения линий электропередачи (ЛЭП). Техническим результатом является повышение точности определения расстояния до места повреждения ЛЭП. Сущность изобретения: способ определения места повреждения линии электропередачи включает хранение в виде моделей информации о параметрах ЛЭП и электропередачи, получение оперативной информации о параметрах аварийного режима и номере режима сети, передачу оперативной информации о параметрах аварийного режима и номере режима сети для вычислений, вычисление расстояния до повреждения и необходимой зоны обхода ЛЭП на основе параметров аварийного режима, номера режима сети и моделей, хранимую в виде моделей информацию о параметрах ЛЭП и электросети периодически корректируют на основе результатов активного зондирования ЛЭП. При этом для каждого участка ЛЭП формируют собственный расчет расстояния до места повреждения, представляющий собой взвешенную сумму оценок расстояния до повреждения, определенных по совокупности известных способов определения места повреждения ЛЭП по параметрам аварийного режима, при этом производят выбор наиболее точного набора способов определения места повреждения и последовательности их применения, исходя из ошибок оценки расстояния для разных способов, а веса для суммирования получают по результатам моделирования ЛЭП и электросети. 1 ил.

Изобретение относится к радиационной технике и может быть использовано при проведении испытаний различных типов элементов электронно-компонентной базы (ЭКБ) на стойкость к воздействию импульсного ионизирующего излучения (ИИ). Сущность изобретения заключается в том, что автоматизированный комплекс для испытаний элементов электронно-компонентной базы на радиационную стойкость содержит источник ионизирующего излучения, в прямом потоке которого размещают детектор ионизирующего излучения и облучаемый экранирующий от электромагнитного излучения контейнер с испытываемым элементом электронно-компонентной базы, а также содержащий блок управления и функционального контроля, многоканальные буферные согласующие устройства (БСУ), стабилизированные источники электропитания, средства измерений, измерительные входы которых соединены с выходами многоканальных буферных согласующих устройств и детектора ИИ, а также ПЭВМ с программным обеспечением, соединенную с входами-выходами блока управления и функционального контроля и средств измерения. При этом блок управления и функционального контроля соединен с ПЭВМ, а многоканальные БСУ и детектор ИИ соединены со средствами измерения с помощью волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП), при этом стабилизированные источники электропитания являются автономными, блок управления и функционального контроля, многоканальные буферные согласующие устройства и источники электропитания размещены в облучаемом контейнере и защищены от воздействия ионизирующего излучения экраном. Технический результат - повышение помехоустойчивости к воздействию электромагнитных наводок. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной технике, в частности - к способам и устройствам контроля качества внутренних электрических соединений сложных технических изделий, включая изделия вооружений, военной и специальной техники. Способ основан на применении автоматизированной программно-управляемой системы контроля, включающей компьютер с подключенными к нему с помощью интерфейсной магистрали коммутатором с не менее чем двумя независимыми полями коммутации и измерительным прибором, с помощью которого измеряют параметры электрических соединений между контактами разъемов изделия и сопротивления изоляции между независимыми электрическими цепями изделия. Каналы полей коммутатора подключают к контактам разъемов изделия с помощью двух технологических жгутов и сменных адаптеров. При этом полную проверку электрических соединений изделий разделяют на частные процедуры контроля соединений поочередно подключаемых разъемов изделия по отношению к другим поочередно подключаемым разъемам, электрически соединенным с данным разъемом, принимаемым в качестве опорного для каждой частной процедуры контроля. Технический результат заключается в значительном сокращении коммутатора и объема технологических жгутов, что позволяет обеспечивать полный контроль сложных электрических соединений с помощью компактных переносных устройств в условиях ограниченного рабочего пространства. 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.
Наверх