тивным (например, типов ВС, УЛИ). Измерение можно проводить при отключенной силовой схеме ПУ. Контроль отсутствия наводок и помех необходимо проводить при работающем ПУ. Должны быть приняты все меры для изоляции от сети питания осциллографа, ограждение его, для обеспечения точности измерений и безопасности работы персонала.

Измерение помех следует проводить при различных режимах нагрузки ПУ.

Температура корпуса является контрольным параметром, характеризующим условия эксплуатации СПП.

Известен метод измерения температуры корпуса СПП, работающего в схеме ПУ, посредством калиброванных термопар. При правильных методах крепления и калибровки термопар применение этого метода дает достаточно достоверные результаты. Однако он неудобен, так как при его использовании необходимо сверлить отверстия и выводить наружу многочисленные провода, находящиеся под различным потенциалом.

Исследование температурных полей при помощи радиационных пирометров позволяет с достаточной точностью определять температуры нагретых поверхностей бесконтактным способом. Несмотря на то что значения температуры корпусов СПП находятся вблизи нижнего предела чувствительности радиационного пирометра, полученные результаты оказываются вполне приемлемыми.

Для определения температуры корпусов СПП могут быть также использованы термочувствительные краски или жидкокристаллические соединения, изменяющие окраску при нагреве. С их помощью можно определять разность температур с точностью до нескольких градусов.

Известны следующие методы измерения температуры структуры СПП:

контроль изменения значений термочувствительных параметров СПП;

использование аналогов, моделирующих тепловое состояние структуры.

Измерение средней температуры структуры производят посредством пропускания калибровочного импульса тока. Для этого необходимо отделить исследуемый СПП от силовой цепи преобразователя посредством введешя дополнительного силового диода или тиристора.

Если в схеме имеет место достаточно высокое значение dildt, температуру структуры можно оценить по изменению обратного тока или накопленного заряда неосновных носителей по осциллограммам тока. В этом случае необходима предварительная калибровка каждого СПП. Но измерение можно

T ODD

« 7

Рис. 6.14. Функциональная схема устройства для измерения температуры структуры, СПП

осуществлять сравнительно просто с использованием индуктивного датчика тока, рассмотренного в § 6.3.

Для постоянного контроля за температурами структур СПП используют устройство, функциональная схема которого показана на рис. 6.14. Здесь первый сигнал поступает от датчика / мгновенных значений тока СПП и поступает на функциональный преобразователь 2. Сигнал тока преобразуется на основании использования ВАХ СПП в сигнал, пропорциональный мгновенным значениям мощности потерь в структуре СПП. Этот сигнал поступает на функциональный преобразователь 3, где преобразуется на основании использования модели теплового сопротивления СПП в сигнал, пропорциональный мгновенной температуре перегрева структуры. Далее сигнал поступает на сумматор 4, где суммируется с сигналом датчика температуры 5 охлаждающей среды. Результирующий сигнал поступает на индикатор 6, показывающий значение температуры структуры, и на пороговый элемент 7, выдающий предупредительный сигнал, а затем отключающий преобразовательную установку в случае недопустимого перегрева СПП.

Ряд методов измерения подробно изложен в литературе, приведенной в прилагаемом списке.

6.6. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ДИОДЫ И ТИРИСТОРЫ

Рассмотрим современные методы измерения на примере измерительно-вычислительного комплекса (ИВК), разработанного для испытаний СПП в статическом и динамическом режимах. Поскольку при испытаниях СПП так или иначе моделируются основные электрические воздействия, которым

Этот параграф написан канд. техн. наук В. В. Веревкиным.

они подвергаются в реальных схемах, постольку описанные ниже схемотехнические решения применимы для любого ПУ.

Отметим, что измерение любого электрического воздействия сводится к измерению трех величин: тока, протекающего через прибор, напряжения на нем и временных интервалов. Другими словами, любое измерение заключается в преобразовании мгновенных значений тока и напряжения в цифровой код, передаче его в оперативное запоминающее устройство ПЭВМ и последующей обработке этих данных по соответствующей программе. Такая организация измерительных устройств обеспечивает построение универсальных ИВК, удовлетворяющих современным метрологическим требованиям.

Практически все параметры СПП измеряют либо в статичес-KQM, либо в коммутационном режимах. В каждом из режимов предъявляются различные требования к метрологическим характеристикам цифровых измерительных устройств - быстродействию, точности, динамическому диапазону.

В статическом режиме диоды или тиристоры подвергаются воздействию импульса тока или напряжения с формой, близкой к синусоидальной, длительностью 10-20 мс. Регистратор статических процессов должен обеспечивать в однократном режиме измерение, преобразование в цифровой код и запись в буферное запоминающее устройство (БЗУ) мгновенных значений тока через прибор и падения напряжения на нем. Основные метрологические характеристики такого регистратора приведены ниже.

Число точек измерения по каждому каналу .......... 128

Интервал дискретизации, мкс ..................................... 200

Погрешность установления интервала дискретизации,

%, не более ................................................................... 1

Максимальное входное напряжение по каждому

каналу, В ........................................................................ 10,24

Погрешность измерений по каждому каналу, %, не

более ................................................................................. 2

Число двоичных разрядов ........................................... 12

Вариант структуры регистратора неповторяющихся статических процессов с приведенными выше метрологическими характеристиками представлен на рис 6.15. Оба канала регистратора имеют дифференциальные входы 14, что исключает погрешность измерений, вызванную удалением общей точки измерительного устройства от объекта измерений. Для повыгие-ния точности измерений сигналы подаются на входы регистратора через аттенюаторы с коэффициентами передачи 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 30. После аттенюаторов сигналы подаются на входы дифференциальных усилителей. Разностные сигналы с их выходов, пропорциональные падениям напряжения на