Способ определения температурных характеристик электрических параметров радиодеталей

77 П ИСА ЗОБ РЕТ Сещ Советеив Социалистически РеслубликИ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ависимое от авт. свидетельства5.Ъ,1969 ( 132881118-10, 21 е, 3610 аявл присоединением заявкиЧПК 6 01 г 31/02УДК 821,317,33(088.8) оритет Комитет по делам аооретений и открыти лри Совете Министров СССРОпубликовано 05,7111,1970. БюллетеньДата опубликования описания 6.Х 1,1970 Авторзобретения валев Заявител нститут автоматики и электрометрии Сибирского отдел АН СССРСПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РАДИОДЕТАЛЕЙ2 денсай тепичные ают в ин из звест- тноси,1Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении температурных характеристик электрических парамегров радиодеталей, например емкости конденсаторов.Известны способы измерения температурных характеристик емкости, добротности или сопротивления изоляции конденсаторов, заключающиеся в том, что исследуемый конденсатор подвергают контролируемому динамическому воздействию температуры, изменяющейся в заданном интервале с постоянной скоростью, и в процессе воздействия измеряют одновременно изменение температуры конденсатора и изменение исследуемого параметра, При этом температуру исследуемого конденсатора измеряют с помощью термопары, устанавливаемой на поверхности дополнительного конденсатора, помещаемого с исследуемым в одинаковые температурные условия и имеющего тепловую инерцию, равную или близкую по величине тепловой инерции исследуемо; о конденсатора.г 1 едостатками известных способов являются низкая точность измерения и сложность проведения дополнительного контроля вследствие значительной динамической погрешности измерения, проявляющейся в неоднозначности результатов измерений температуры при прямом и обратном ходе, т. е, при нагревании и охлаждении исследуемого конденсатора.Однозначность измерения может быть достигнута при снижении скорости изменения температуры, т, е. путем снижения динамичности способа.П 1 едложенный способ отличается тем, чтообразцовую с известной температурной характеристикой, измеренной в статическом режиме, и исследуемую детали включают в идентичные измерительные схемы и, выдерживая при заданной начальной температуре, измеряют начальное значение электрического параметра. Затем подвергают детали динамическому воздействию температуры, изменяю щейся по заданному режиму, измеряют текущие значения параметра деталей, записываю- результаты измерений в общих координатных осях и, сопоставляя полученные динамические характеристики с известной статической ха- О рактерисгикой образцовой детали, определяют искомую температурную характеристику электрического параметра.Способ заключается в следующем,Две радиодетали, например два кон 5 тора одного типоразмера (с одинаковоловой инерцией), включенные в идент мостовые измерительные цепи, помещ сдинаковые температурные условия. Од эих конденсаторов - образцовый, с и о ной температурной характеристикой о60 65 тельных приращений исследуемого параметра, измеренной с достаточной точностью в статическом температурном режиме. Второй конденсатор - исследуемый, температурну ю характеристику относительных приращений исследуемого параметра которого требуется измерить.После выдержки в течение некоторого времени при заданной начальной температуре измеряют установившиеся начальные значения исследуемого параметра обоих конденсаторов, Затем исследуемый и образцовый конденсаторы подвергают динамическому воздействию температуры, изменяющейся в заданном интервале со скоростью, обеспечивающей оптимальный режим записи результатов измерений, и в процессе температурного воздействия измеряют текущие значения относительных приращений исследуемого параметра образцового н исследуемого конденсаторов, Результаты измерений синхронно с частотой выбранного такта записывают в общих координатных осях в графической или табулированной форме с помощью двухканального регистратора. При этом в процессе измерения конт.ролируст величину температуры только в начальной точке, а величины температур всех последующих точек характеристики исследуемого конденсатора определяют путем сопоставления с совмещенными в одних координатных осях известной статической и измеренной динамическвй характеристиками образцового конденсатора.На фиг, 1 показана блок-схема устройства для измерения температурных характеристик емкости конденсаторов по предложенному способу; на фиг. 2 - характеристика образцового и исследуемого конденсаторов.Устг ойство содержит термокриостат 1, обеспечивающий необходимый температурный режим В экранированной изотермической камере 2, в которой устанавливают исследуемый и образцовый конденсаторы д; два идентичных измерительных блока, выполненных по схеме мостов 4 переменного тока с двумя системами уравновешивания каждый - ручного, контролируемого по индикаторным устройствам 5, и автоматического; регулируемый генератор такта о, управляющий ключами 7 мостов, и двухканальный автоматический регистратор 8.Устройство работает следующим образом. Исследуемый и образцовый конденсаторы устанавливают в камеру 2 и включают измерительные цепи мостов 4, настроенные на соответствующис пределы измерения емкости. После выдержки конденсаторов при начальной температуре в течение определенного времени мосты 4 с помощью системы ручного уравновешивания (каждый в отдельности) приводят в состояние равновесия до получения на индикаторных устройствах б устойчивых нулевых гоказаний, что свидетельствует об установлении начальных значений емкости конденсаторов 8. Затем включают системы авто 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 матического уравновешивания мостов 4, с помощью которых производят измерения относительных (по отношению к измеренным начальным значениям) приращений емкости конденсаторов д, и одновременно с этим включают генератор такта 6 и двухканальный регистратор 8.Через несколько тактов синхронного считывания показаний мостов 4, в,результате которых на выходе регистратора 8 не должно быть огмечено стклонений от нуля по обоим измерительным каналам, термокриостат 1 переключают на динамический температурный режим, при котором температура в камере 2 изменяется в задачном от начального значения интервале со скоростью, обеспечивающей оптимальный режим записи результатов измерений. В процессе температурного воздействия текущие значения относительных приращений емкости конденсаторов 3 измеряют мостами 4.Результаты измерений синхронно с частотой выбранного такта через управляемые ключи 7 подают на входы автоматического регистратора 8, Б случае использования в качестве регисгриорз двухканального самописца на его движущейся ленте фиксируются резульгаты последовательных во времени измерений в виде графического изображения зависимостей относите ьных приращений емкости обоих конденсаторов, находящихся под динамическим воздействием температуры, в функции времени, т. е. 6 С,= (т) и ЬС=(т), где т - время, кратное периоду частоты синхронизирующего такта. На фиг. 2 показана совмещенная в начальной точке с координатами го, 0 температурная характеристика относительных приращений емкости образцового конденсатора 6 С = 1(0), измеренная в статическом температурном режиме, а также последовательность операций приведения измеренной в функции времени динамической температурной характеристики относительных приращений емкости исследуемого конденсатора, т, е. 6 С,=1(т), к температурной шкале в подынтервалс от 50 до 100 С (операции а - а - а" - а" и б - б - б" - б"), Результатом приведения будет искомая в заданном температурном подынтервале температурная характеристика относительных приращений емкости исследуемого конденсатора ЬС" =1(г,ф) Подобным же образом к температурной шкале может быть приведен любой другой участок характеристики исследуемого конденсатора бС, =1(т) в любом температурном подынтервале, а также вся характеристика в целом,Правомерность подобного приведения основывается, во-первых, на идентичности статической и динамической температурных характеристик параметра конденсатора, измеренных в заданном температурном интервале, т. е. на идентичности температурных откликов параметра конденсатора при воздействии на5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 него равных по величине температур О и 1,фв статическом и динамическом режимах соответственно, и, во-вторых, на принципе одновременного измерения мгновенных значенийпараметра обоих конденсаторов, имеющиходинаковые величины тепловой инерции и находящихся в одинаковых температурных условиях.Описываемый способ может быть использован для измерения температурных характеристик добротности и сопротивления изоляцииконденсаторов, а также электрических параметров катушек индуктивности и резисторов,только в каждом конкретном случае потребуются соответствующие измерительные узлы.Таким образом, осуществляется косвеннымпутем интегральная оценка эффективногозначения температуры исследуемой радиодетали, благодаря чему обеспечивается возможность:производить измерения температурных характеристик электрических параметров радиодеталей с точностью, сравнимой с точностьюспособа измерения температурных характеристик в статическом температурном режиме;существенно упростить процесс измерения;осуществлять централизованный метрологический контроль путем аттестования температурных характеристик параметров образцовых радиодеталей в метрологических лабораториях;осуществлять эффективный самоконтрольустройства, реализующего предложенный способ, на основе аттестованных образцовых радиодеталей,При достаточной идентичности параметровобоих измерительных каналов устройства,реализующего способ, ошибки измерения, вызванные внешними помехами, будут взаимнокомпенсироваться. Контроль идентичности параметров обоих измерительных каналов, т. е.самоконтроль устройства, может быть осуществлен путем измерения температурных характеристик по предложенному способу одновременно у двух образцовых радиодеталей сизвестными статическими температурнымихарактеристиками одного из параметров, Приэтом критерием идентичности измерительныхканалов устройства будет являться величинарасхождения известной статической и измеренной динамической температурных характеристик одной из взятых радиодеталей, условно принятой за исследуемую.Контроль за постоянством скорости изменения температуры необходим для предотвращения значительных ускорений скорости, так как пои этом возможны искажения графиков динамических температурных характеристик, затрудняющие проведение последующих операций по обработке измерительной информации, Непосредственно скорости изменения температуры окружающей среды в известных пределах не влияет на точность измерения температурной характеристики по предложенному способу. Поэтому регулирук 1 т скорость изменения температуры в процессе измерения с целью обеспечения оптимального режима записи результатов измерений температурных характеристик, т. е. для обеспечения равномерной разрешающей способности отсчета параметров по обеим осям координат,В качестве измерительных устройств используют мостовые цепи переменного тока со статическим или динамическим уравновешиванием (развертывающее преобразование) и включают все электронные блоки измерительных каналов по методу разновременного сравнения, благодаря чему значительно упрощается обеспечение идентичности измерительных каналов. В этом лучае при достаточном быстродействии системы динамического уравновешивания требования идентичности параметров измерительных каналов в основном будут относиться к переменным образцовым элементам мостовых измерительных цепей. Предмет изобретенияСпособ определения температурных характеристик электрических параметров радиодеталей, например конденсаторов, путем сравнения характеристик образцовой и исследуемой деталей в условиях динамического воздействия температур, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, образцовую с известной температурной характеристикой, измеренной в статическом режиме, и исследуемую детали включают в идентичные измерительные схемы и, выдерживая при заданной начальной температуре, измеряют начальное значение электрического параметра, затем подвергают детали динамическому воздейс 1 вию температуры, изменяющейся по заданному режиму, измеряют текущие значения, параметра деталей, записывают результаты измерений в общих координатных осях и, сопоставляя полученные динамические характеристики с известной статической характеристикой образцовой детали, определяют искомую температурную характеристику электрического параметра.- 2779439 ьиг 7Составитель М. И. Фримштейнедактор А. Веденеева Техред Л, Я. Левина Корректор Е. Н. Мирон Заказ 318 б/1 Тираж 480 Подписное 1 Ц 1 ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий. при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская набд, 4/5Типография, пр, Сапунова,