Устройство для автоматического измерения параметров электрорадиоэлементов Советский патент 1983 года по МПК G01R27/02 

Изобретение относится к контрол но-измерительной технике и может быть использовано для автоматически измерений параметров электрорадиоэл ментов, например резисторов, емкос тей, полупроводниковых приборов. Известно устройство для измерени активного сопротивления, содержащее источник опорного напряжения, опера ционный усилитель с целью обратной связи и усилитель напряжения, подключенный к измеряемому резистору. Кроме того, устройство содержит последовательно включенные ключ, блок памяти, второй ключ, а также блок коммутации и третий ключ, включенный между источником опорного напря жения и операционным усилителем С13 К недостаткам данного устройства относят его низкую точность из-за .наличия случайной составляющей поме хи в полезном сигнале, которая обус ловлена наводками и шумами в измерительных цепях. Особенно это наблюдается при измерении вьасокоомных резисторов. Использование сглажиЗзающих фильтров для уменьшения случай ной составляющей приводит к малому быстродействию указанного устройств которое является необходимым при измерениях параметров электрорадиоэлементов в массовом их производстве. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения сопротивлений, содержащее источник ЭДС, обр цовые резисторы, соединенные последовательно с ключами, операционный усилитель,, в цепь обратной связи ко торого включено по чётырехзажимной Схеме измеряемое сопротивление, измеритель отношения напряжений, первый вход которого соединен с измеряемым сопротивлением, коммутатор, управляющий блок и запоминающее уст ройство, один вывод которого через коммутатор подсоединен к второму входу измерителя отношений напряжений, источнику ЭДС и к образцовым резисторам, а управляющий блок чере ключи и коммутатор соединен с други выводом запоминающего устройства, источником ЭДС и третьим входом измерителя отношения t2} Однако известное устройство характеризуется низкой точностью из-з наличия случайных погрешностей от наводок и шумов в измерительных цепях,, которые особенно сильно проявляются при измерениях высокоомных с противлений. Кроме того, использование интегрирующих элементов для уменьшения случайных составляющих приводит к малому быстродействию устройства. Целью изобретения является уве.личение точности измерения и повышение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического измерения параметров электрорадиоэлементов, содержащее блок управления, выход которого через блок,задания режима соединен с одним зажимом для подключения испытуемого электрорадиоэлемента, другой зажим соединен при этом с измерительным преобразователем, операционный усилитель, три образцовых резистора, конденсатор, ключ, измерительный прибор, один вход которого соединен с выходом первого операционного усилителя., а другой вход измерительного прибора соединен с одним выходом блока управления, второй и третий выходы которых соответственно соединены с управляющими входами ключа и блока задания режима, введен второй операционный усилитель, причем входы одного и другого операционных усилителей соответственно через образцовые резисторы соединены с выходом измерительных преобразователей, выход второго операционного усилителя через конденсатор соединен с первьм входом ключа, соединенного через третий образцовый резистор с., .входом первого операционного усилителя,, другой вход ключа последовательно соединен с земляной шиной. На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство состоит из блока 1 управления, блока 2 задания режима, измерительного преобразователя 3, двух операционных усилителей 4 и 5, ключа 6, измерительного прибора 7, конденсатора 8, резисторов 9-13, измерительных зажимов 14 и 15 и ,ис-. пытуемого электрорадиоэлемента 16. Работа устройства заключается в следующем. В исходном состоянии электрорадиоэлемент 16 на измерительных зажимах 14 и 15 отсутствует, ключ 6 разомкнут, на входах и выходах операционных усилителей 4 и 5 сигналы отсутствую. С приходом электрорадиоэлемента 16 на измерительные зажимы 14 и 15 -по команде от блока 1 управления блок 2 задания режима вырабатывает электрический сигнал (например, напряжение постоянного тока), которым задается режим измерения электрорадиоэлемента 16. Измерительный преобразователь 3 преобразует значение параметра электрорадиоэлемента 16 в напряжение постоянного тока. Это напряжение совместно со слУчайньми сигналами (шумами, наводками) поступает через ре- . зисторы 9 и 11 на входы операционных усилителей 4 и 5 соответственно.

Параметры резисторов 9 и 10 конденсатора 8 выбраны такой величины, чтобы случайная составляющая выходного сигнала измерительного преобразователя 3 передавалась в точку соединения резистора 12 и конденсатора 8 с коэффициентом передачи минус единица. Тогда при одинаковых резисторах 11 и 12 на входе операционного усилителя 5 переменная (случайная) составляющая компенсируется (вычитается) и на выходе операционного усилителя 5 будет только полезный сигнал, несущий информацию. Этот сигнал поступает на вход измерительного прибора, где регистрируется.

Так как на выходе измерительного преобразователя 3 сигнал, пропорцирнальный величине параметра электрорадиоэлемента 16, является постоянным напряжением, то конденсатор 8 заряжается в постоянной времени

Т RC, где С - емкость конденсато « lR,,« .

: ,, R, R , Ry, - сопротивления peзисторов 11,12 и 13 соответственно. Этим ограничивается быстродействие устройства.

Для устранения этого недостатка после подачи электрорадиоэлёмента 16

-на измерительные контакты по команде Ьт блока 1 управления на короткое время замыкается ключ 6 к конденсатор 8 быстро заряжается. Затем ключ 6 размыкается и по команде поступающей из блока управления 1, произво-. дитсц измерение сигнала с помощью измерительного прибора 7.

Таким образом,предлагаемое устройство позволяет измерять параметры элек.трорадиоэлементов с большими точностью и быстродействием при наличии случайных сигнсшов за счет наводок и шумов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОРАДИОЭЛЕМЕНТОВ, содержащее блок управления, выход которого через блок задания режима соединен с одним зажимом для подключения испытуемого электрорадиоэлегтента,,другой зажим соединен при этом с измерительным.Преобразователем, операционный усилитель, три образцовых резистора, конденсатор, ключ, измерительный прибор, один вход которого соединен с выходом первого операционного усилителя, а Другой вход измерительного прибора соединен с одним выходом блока управления, второй и третий выходы которого соответственно соединены с управляющими входами ключа и блока задания режима, о тли ч а -ю щ е е с я тем, целью повышения точности и увеличения быстродействия, в него введен второй операционный усилитель, причем входы одного и другого операционных усилителей соответственно через образцовые резисторы соединены с выходом измерительных преобразователей, выход второго операционно-2 го усилителя через конденсатор сое- S дивен с первым входом ключа, соеди- -ненного через третий образцовой ре- /у зистор с входом первого операционного в усилителя, другой вход ключа по- следнего соединен о земляной шиной. 00 4;: 4