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半导体测试仪电流测量原理

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  • 【原创大赛】关于电线电缆导体电阻智能测试仪及应用剖析

    【原创大赛】关于电线电缆导体电阻智能测试仪及应用剖析

    [align=center][b]关于电线电缆导体电阻智能测试仪及应用剖析[/b][/align][align=center]西安国联质量检测技术股份有限公司[/align][align=center]材料室:畅团民[/align] 一 、引言 随着电子技术的飞跃发展,数字式测量技术在电线电缆检测领域得到越来越广的应用,现有国标已明确规定了可采用导体直流电阻智能测试仪作为导体直流测试的专门设备。导体电阻智能测试仪具有高效率,高准确度,高分辩性等优势将处于该行业的佼校者。 二、导体电阻在电线电缆测试中的重要性 导体电阻测量是电线电缆检测项目的重中之重,导体电阻的大小直接影响电能的消耗,系统的电压降,电路的漏电及发热,甚至短路,因此导体电阻测试仪器的选用就尤为重要。下面就将河南瑞奇质检设备研究所生产的型号为ZZJ-E半导体电阻测试仪作一介绍: 1.首先ZZJ-E半导体电阻测试仪满足GB/T3048.4-2007电线电缆电性能试验方法标准要求。且自带系统换算和自动较正,具有正反向测量。2.主要结构: [align=center]A:导线架及夹具图[/align][align=center] [img=,690,511]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151130_01_2904018_3.png[/img][/align][align=center]B:测试系统主机和显示屏[/align][align=center][img=,690,510]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151131_01_2904018_3.png[/img] [/align]3.仪器主要技术参数; A 测试最大面积 300mm2 B 测试导线长度 1000mm C 电流电压端间距 60mm D 夹具接触宽度 42mm E: 直流电阻测量范围1uΩ~2.5MΩ(有效数据为六位) F: 温度测量误差范围 ±0.1℃三、试样前处理1.从被电线电缆上切取长度不小于1m的试样,(或盘卷作为试样)除掉导电缆外护套绝缘外表皮及其它覆盖物,也可以只取试样两端覆盖物露出导体,处覆盖物时避免损伤导体,以防影响测量数据,2.试样需要较直,不许截面扭曲或者导体拉长。3.金属表面洁净,不应有附着物,油污等,氧化层尽可能除去。4.对于铝导体如截面再95mm2以上,建议选3m,电流引入端可采用铝压接头。四、测试操作1.测试前试样在环境温度为(15℃~25℃)湿度不大于85%的环境中处置至少24小时,2.将处置过的试样固定在仪器夹具上,使导体和夹具充分接触。3.打开计算机测试系统,输入试样编号,型号规格,电压等级,材料状态及日期。4.查看环境室温湿度及系统热电偶问度和环境室温度差异,确认相差不超过0.1℃5.测量,对于小于0.1Ω的,读取一个正相读书和反向测量数,取算术平均值,对于较大电阻取俩个测量的平均值。6. 关闭系统卸掉试样,记录下数具。五、影响结果的几点感悟 1.由于系统测量时会对结果产生一定的误差,所以当平均值于俩测试值之差与平均值之比大于0.1%时,就应减掉误差值。 2.测试人在测试过程中,可能操作错误对测试结果产生影响,如 (是样未拉直,绞合结构试样测试端松动,测试样品表面样化未处理干净,剥离绝缘层损伤截面静置时间过短等) 都需要重新测试确认。3.温度变化较大,系统热电偶测温前后俩次变化超过0.2℃,或者与实验操作台相差较大时,确定好实际温度重新测试确认。4.数字的修约也是影响结果的一环,截面比较大的导体阻值一般较小,所以数字的修约就显得尤为重要,一般以此截面标准对应的效数字位数为准,且不要以小数点位数确定。5.为了使测试值更加接近于真实值,应把测试值和仪器检定对应范围的读书值作对比,或者采购标准电阻,与标准电阻对应范围的测试值对比,取掉相差部分。6.智能测试测试虽然省掉了计算环节,但是我们检测人要懂得测试原理。并要清楚演算公式并会验证智能测试数据和温度系数。测试值修正到20℃时的计算公式为 R[sub]20[/sub]=R[sub]t[/sub].k[sub]t[/sub].1000/L其中R20-20℃时每公里长度电阻值,Rt-t℃时L长电缆的实测电阻值,L-被测量的电缆长度,Kt-温度为t℃时的温度校正系数。铜导体为 Kt,cu=254.5/234.5+t=1/1+0.00393(t-20)铝导体为 Kt,AL=248/228+t=1/1+0.00403(t-20) 附温度系数表(0℃~23)℃[table][tr][td]测量时导体温度/t℃[/td][td]温度系数K[/td][td]测量时导体温度/t℃[/td][td]温度系数K[/td][/tr][tr][td][align=center]0[/align][/td][td][align=center]1.087[/align][/td][td][align=center]12[/align][/td][td][align=center]1.033[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]1[/align][/td][td][align=center]1.082[/align][/td][td][align=center]13[/align][/td][td][align=center]1.029[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]2[/align][/td][td][align=center]1.078[/align][/td][td][align=center]14[/align][/td][td][align=center]1.025[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]3[/align][/td][td][align=center]1.073[/align][/td][td][align=center]15[/align][/td][td][align=center]1.020[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]4[/align][/td][td][align=center]1.068[/align][/td][td][align=center]16[/align][/td][td][align=center]1.016[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]5[/align][/td][td][align=center]1.064[/align][/td][td][align=center]17[/align][/td][td][align=center]1.012[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]6[/align][/td][td][align=center]1.059[/align][/td][td][align=center]18[/align][/td][td][align=center]1.008[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]7[/align][/td][td][align=center]1.055[/align][/td][td][align=center]19[/align][/td][td][align=center]1.004[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]8[/align][/td][td][align=center]1.050[/align][/td][td][align=center]20[/align][/td][td][align=center]1.000[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]9[/align][/td][td][align=center]1.046[/align][/td][td][align=center]21[/align][/td][td][align=center]0.996[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]10[/align][/td][td][align=center]1.042[/align][/td][td][align=center]22[/align][/td][td][align=center]0.992[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]11[/align][/td][td][align=center]1.037[/align][/td][td][align=center]23[/align][/td][td] 0.988[/td][/tr][/table]六、举例说明几种因素对测试电阻的影响[align=center]测试导体电阻185mm2完整试样图片如下[/align] [img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151132_01_2904018_3.png[/img]对于绞合导体端头松动,试样静置时间太短,以及温度偏差测的数据如下 [table][tr][td] 不同情况测试[/td][td] 20℃时试样的导体电阻(Ω/Km)[/td][/tr][tr][td] 导体静置时间较短情况下[/td][td] 0.0994[/td][/tr][tr][td] 导体端头松动情况下[/td][td] 0.0899[/td][/tr][tr][td] 温度偏差情况下[/td][td] 0.0992[/td][/tr][tr][td] 符合标准要求情况下[/td][td] 0.0897[/td][/tr][/table][align=center]示例中的测试图片[/align][align=center][img=,431,253]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151134_01_2904018_3.png[/img] [/align] 由上测试结果看出:同一导体按要求测试时的测试值和真正测试值有一定差距,因此大家在测试时要一定按标准及有关影响的因素测试得出正确的数具。 最后,为了保证仪器的正常使用,要按时检定,定期对仪器进行保养,保持系统更新,测试夹具和整体仪器的清洁,特别是注意夹具不能氧化。总之,试验是仪器的结合,只有充分了解仪器,并规范操作,剔除影响的因素,就能得除正确的结果,以上是我本人测试对仪器及测试情况的了解,请个位导师多提宝贵意见。谢谢!

  • 基于半导体制冷片的高精度温度控制系统-生命科学测试仪器温控-成果推广

    基于半导体制冷片的高精度温度控制系统-生命科学测试仪器温控-成果推广

    基于半导体制冷片的高精度温度控制系统成果简介半导体制冷片是利用特殊半导体材料构成的PN结产生Peltier效应制成,具有无噪声、体积小、结构简单、加热制冷切换方便、冷热转换具有可逆性等优点。化工安全组对基于半导体制冷片温控系统的影响因素进行了全面、系统分析和实验研究,设计完成了大功率、高可靠性的半导体制冷片驱动电路,并积累了半导体制冷片加热制冷切换双向温控算法的丰富经验,形成了半导体制冷片整套的研究方法和应用手段。目前,半导体制冷片的高精度温度控制系统已应用在产品中。系统组成http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302259_595308_3112929_3.png 图1 基于半导体制冷片的温度控制单元结构http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302259_595309_3112929_3.jpg图2 高精度温度控制系统硬件组成技术指标(1)温度范围:0~120℃;(2)控温精度:±0.05℃;(3)半导体制冷片驱动电路能够最大支持20V 15A输出。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302314_595310_3112929_3.jpg 图3 0℃和120℃温度控制曲线图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302314_595311_3112929_3.jpg 图4 37.8℃温度控制过程曲线图 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302315_595312_3112929_3.jpg 图5 37.8℃稳态控制精度曲线图技术特点(1)高精度温度采集电路:创新性采用比率法和激励换向技术,系统温度分辨力达到0.001℃,检测精度达到±0.01℃。(2)大功率高可靠性的半导体制冷驱动:采用H桥电路形式实现半导体制冷片加热制冷方式的切换,解决了该类驱动电路无死区防护、功率小等问题;设计引入滤波和保护电路,大大增强了半导体制冷片的寿命及驱动电路的可靠性。(3)双向多模式温控:温控策略充分考虑半导体制冷片加热制冷输出功率差异、功率随温度变化以及系统加热制冷方式切换的随机性等因素,综合采用了单点与扫描结合、高低温分段处理、随环境温度变化动态调节等多重温控调节方式。获得研发资助情况浙江省公益项目前期应用示范情况已用于微量蒸气压测定仪产品中的温度控制,温度范围为0~120℃,控温精度为±0.05℃,驱动电路输出12V/10A。相关产品已通过批量试产,温控系统运行稳定可靠,可复制性强,实现成本低,适合于批量生产。转化应用前景半导体制冷片因加热制冷切换方便、结构简单、系统噪音小、控温精确度高以及成本低等优点,有望在科学仪器温度控制、温度发生和电气设备散热等领域获得广泛应用。特别是随着仪器仪表尤其是生命科学仪器、化学分析仪器等逐渐向高精度、小型化方向快速发展,高精度的小型温度控制系统需求越来越旺盛,因此半导体制冷片具有良好的应用前景。合作方式(1)技术转让;(2)委托开发;(3)双方联合开发。应用领域分析仪器、医疗仪器、生命科学测试仪器、家用电器等领域中高精度的恒温、匀速升降温等多模式的温度控制,以及电气装置散热等。联系人:杨遂军;联系电话:0571- 86872415、0571-87676266;Email: yangsuijun1@sina.com。微信公众号:中国计量大学工贸所工贸所网站:itmt.cjlu.edu.cn中国计量大学工业与商贸计量技术研究所中国计量大学是以“计量、测试、标准”为特色的院校,主要培养测试技术、仪器开发方向的专属人才。中国计量大学工业与商贸计量技术研究所是学校为进一步推动高水平研究团队的建设而在2014年设立的两个学科特区之一,主要针对工业生产与贸易往来中关乎国计民生的计量测试问题,以新方法、技术、设备及评价为研究对象,主要研究方向为化工产品及工艺安全测试技术与仪器、零部件无损检测技术与设备、光栅信号处理与齿轮精密测量,涉及的单元技术有高精度温度检测技术、快速热电传感技术、高稳态温度场发生技术、低热惰性高压容器制备工艺、激光和电磁加热、非稳态传热反演、基于幅值分割原理的光栅信号数字细分、光栅信号短周期误差补偿、机器视觉高精度尺寸测量。研究所同时是化工产品安全测试技术及仪器浙江省工程实验室,先后承担国家重大科学仪器设备开发专项、国家公益性行业科研专项、国家自然基金、973等国家级项目,科研经费超千万。现有专职科研人员9人、工程技术人员2人、在读研究生30余人、行政与科研管理人员3人。“应用驱动、产研融合”是研究所的标签,以应用驱动为前提,通过方法技术化、技术产品化、产品市场化,将科研成果落脚于实际应用,为经济与社会发展提供推动力,同时为研究所提供持续发展所需资金、影响力、信息等各类资源的支撑,目前研究所已拥有2家产业化公司。

  • 【分享】泄漏电流测试仪的特征及应用

    泄漏电流测试仪是用于测量电器的工作电源通过绝缘阻抗或分布参数阻抗产生的与工作无关的泄漏电流的仪器,其输入阻抗模拟人体阻抗,泄漏电流测量包括接触电流和保护导体电流的测量,具有适应测试范围广、测试精度高的优点。具有操作简单、读数方便、精度高、体积小,是各级计量部门首选的泄漏电流测试仪器。 泄漏电流测试仪能够将测试的直流和各种频率正弦波、三角波、方波等波形的交流电流, 以及各种复合波交流电流转换为有效值;除了测试地线漏电流外,还可测试可接触件之间的漏电流,以及其他部位的漏电流。泄漏电流测试仪具有测试电压、泄漏电流、测试时间同时显示的功能,测试报警值可连续任意设定,相位可自动转换,具有合格、不合格声光报警,击穿保护等功能。 泄漏电流测试仪适用于家用电器和电机、电脑、电子电气设备、电子仪器等其他电器产品的安全测试需求,也是实验室、技术监督部门不可缺少的检测设备,泄漏电流测试仪广泛应用于石油天然气管道、煤气管道、油库、电气化铁路、地铁以及相关维护工程等。

  • 山东省计量科学研究院创新泄漏电流测试仪测量网络校准方法

    [color=#3f3f3f]日前,山东省计量科学研究院电子与电磁计量研究所根据泄漏电流测试仪的实际工作状态,提出了采用宽频电流源法对测量网络进行校准的方案,研制了高频电流源,理论推导了输入输出电流的关系,设计了利用高频电流源对泄漏电流测试仪测量网络进行校准的方法,通过直接输入电流的方式对泄漏电流测量网络进行校准,最终通过实验验证了方法的可行性,相对于高频电压源法,该方法更符合实际工作状态。[/color][color=#3f3f3f]据介绍,泄漏电流测试仪通过模拟人体阻抗网络,仿真人体接触电气设备时的实际状况,以此测量电气设备的泄漏电流。电气设备一般采用交流供电,随着电子开关技术被广泛应用于电源系统和设备中,电路中产生了高频谐波电压和高频谐波电流,这些高频信号流过人体时同样对人体造成伤害,因此泄漏电流的测量不仅局限于工频,同样要考虑高频信号。[/color][color=#3f3f3f]根据泄漏电流的人体效应(感知或反应、摆脱、电灼伤),GB/T 12113(IEC 60990接触电流和保护导体电流的测量方法)分别定义了不同的测量网络。目前国际上主要利用高频电压源对泄漏电流测试仪的测量网络进行计量,GB/T 12113给出了采用高频电压源进行校准的方法。[/color][color=#3f3f3f]2018年7月,国际精密电磁测量大会(CPEM2018)在法国巴黎举行,来自美国NIST、中国NIM、英国NPL等50个国家的500多位电磁领域计量专家参会,山东省计量院研究员马雪锋参加了此次会议并现场张贴了论文《利用宽频电流源法对泄漏电流测试仪测量网络的校准》,得到了与会专家的关注,实验方法得到了同行的认可。[/color]

  • 半导体芯片高低温测试机中真空泵的使用说明

    半导体芯片高低温测试机在运行的过程中,每个配件的性能都是很关键的,无锡冠亚的半导体芯片高低温测试机中真空泵一旦发生故障的话,就需要及时维修以及保养,这些都是不可少的。  半导体芯片高低温测试机真空泵完好标准是机体整洁,零部件完整齐全,质量符合要求。真空表、电流表等仪表齐全、灵敏、准确,并有定期检验标志。基础稳固可靠,地脚螺栓和各部螺栓连接紧固、齐整,丝扣外露长度符合规定。管线、阀门等安装合理,标志分明,符合要求。各零部件的安装间隙应达到规定要求。半导体芯片高低温测试机真空泵运行性能要求要注意半导体芯片高低温测试机的润滑良好,油质符合要求,实行“五定”,设备运转平稳无杂音,其振动和噪声不应超过有关规定,设备负荷运转时,温度、压力、流量、电流等参数应符合相关标准。  半导体芯片高低温测试机真空泵设备及环境要求需要注意泵体清洁,外表无尘灰、油垢。基础底座表面及周围无积水、废液及其他杂物等。阀门及管件接头等处不得有泄漏。填料密封处泄漏不超过规定。  半导体芯片高低温测试机真空泵日常维护需要注意半导体芯片高低温测试机周围环境应保持清洁、干燥,通风良好,检查冷却水路是否畅通,检查各润滑部位的润滑油是否符合规定。每班必须检查各部紧固螺栓,不得有松动现象,经常检查真空罐中的液位是否正常有效,并进行必要紧固。随时检查真空表、电流表的读数是否正常。随时注意观察半导体芯片高低温测试机运转有无异常声响或振动,必要时可报告有关部门进行状态。操作人员必须严格按《操作规程》进行操作,巡回检查发现问题必须及时处理。  半导体芯片高低温测试机中真空泵的故障解决也是影响整个半导体芯片高低温测试机运行的效果的,以及后期真空泵的保养也是很重要的,这些都是不可忽视的,望悉知。

  • 空气质量测试仪的原理

    空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量测试仪原理,空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量测试仪是一款能实时检测甲醛,PM2.5,TVOC和温湿度的产品,小巧精致,方便携带。采用32位高精度CPU处理计算,然后转化为污染物浓度值,并在液晶屏上加以显示。空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量测试仪可同时检测仪装修污染所产生的有害气体,被很多家庭所采用。那么你了解空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量测试仪的原理吗?接下来,就让小编给大家介绍空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量测试仪原理。[b]空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量测试仪原理[/b]空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量测试仪是一款能实时检测甲醛,PM2.5,TVOC和温湿度的产品,小巧精致,方便携带。通过其内部的原装进口传感器,能准确测量出污染物浓度,并计算出空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量指数AQI,当浓度超标时报警。空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量检测仪原理为检测前端甲醛传感器,PM2.5传感器,TVOC传感器以及温湿度传感器的信号,通过运算放大器将传感器的微弱信号放大,并通过滤波电路去除噪声干扰,然后通过AD采集,并采用32位高精度CPU处理计算,然后转化为污染物浓度值,并在液晶屏上加以显示。空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量检测仪配套的传感器空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量检测仪内部配备了多种气体传感器,分别有甲醛传感器,PM2.5传感器,TVOC传感器以及温湿度传感器。[b]甲醛传感器原理和技术指标[/b]采用英国DART达特两电极电化学传感器,通过扩散原理,不需要气泵抽取,是一款能真正实现连续测量的甲醛传感器,通过国际甲醛检测领域权威部门认可。有甲醛存在时,会产生很小的直流电流,结合高精度放大电路和AD采样,测量甲醛浓度。空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量测试仪原理,空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量测试仪是一款能实时检测甲醛,PM2.5,TVOC和温湿度的产品,小巧精致,方便携带。采用32位高精度CPU处理计算,然后转化为污染物浓度值,并在液晶屏上加以显示。技术指标:测量范围:0.00-5.00mg/m3分辨率:0.01mg/m3测量精度:±5%测量原理:电化学[b]PM2.5传感器原理和技术指标[/b]PM2.5传感器使用韩国进口传感器,采用光散射原理,其内部对角安放着红外线发光二极管和光电晶体管,他们的光轴相交,当带灰尘的气流通过光轴相交的交叉区域,粉尘对红外光反射,反射的光强与灰尘浓度成正比。技术指标:测量范围:0-999ug/m3分辨率:1ug/m3测量精度:±5%测量原理:光散射[b]TVOC传感器原理和技术指标[/b]TVOC是总有机挥发物的总称,TVOC可有嗅味,有刺激性,能引起机体免疫水平失调,影响中枢神经系统功能,出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等自觉症状;还可能影响消化系统,出现食欲不振、恶心等,严重时可损伤肝脏和造血系统,出现变态反应等。测量传感器采用韩国进口传感器。技术指标:测量范围:0.00-9.99mg/m3分辨率:0.01mg/m3测量精度:±10%测量原理:半导体工作湿度:15-90%RH输入规格:5V/1A电池容量:1000mAh充电接口:micro usb设计了恒流控制器, 确保采样流量恒定,切割曲线的正确。 具有特别的保护气幕,避免了粉尘对仪器核心部件—光学系统的污染,确保仪器高可靠性 通过计算机软件实现仪器零点自动调节,提高了仪器测量精度,方便了用户使用。

  • 【原创大赛】关于导体电阻测试仪使用的感受

    【原创大赛】关于导体电阻测试仪使用的感受

    [align=center][b]关于导体电阻测试仪使用的感受[/b][/align][align=center]西安国联质量检测技术有限公司 [/align][align=center] ---材料室李凯良[/align]1. 概述XJ-Ⅱ型通用导体电阻夹具是测量电线电缆导体的直流电阻的配套设备。用于满足导体电阻性能试验标准要求。独立的 电流夹头和电压测试端夹头 电流端夹头根据所测导体截面积大小,可以移动与测试端(电压夹头)之间的距离,其性能指标及技术参数符合相关的国家标准要求。2. 重要参数试样台尺寸:148×17.5×12.5电流端形状:直角虎口型电压端形状: 直角刀叉状夹具接触宽度:42mm电流电压端间距:60mm3. 使用范围横截面积0.3mm﹣300mm之间。退火不镀金属铜导体、退火镀金属铜导体、铝和铝合金导体, 主要由电流端,电压夹头,旋转锁放丝,电流端,电压接线柱,长度标尺,调节绝缘手柄,米度导线测量架,导向轴等组成。如下图所示: [img=,551,148]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807051522157383_7922_2904018_3.png!w551x148.jpg[/img][align=center][img=,440,351]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807051522472593_3750_2904018_3.png!w440x351.jpg[/img][/align][align=center][img=,430,339]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807051523183393_3153_2904018_3.png!w430x339.jpg[/img][/align]5. 操作方法 按照标准提前制取好被测电线电缆,并放置至少12小时后开始测量。先把被测电线电缆放置并旋紧在电流端锁紧口(上图所示电流正),再把被测电线电缆放置在导向轴上并旋紧,旋转绝缘调节手柄使被测电线电缆处于直线紧绷状态。然后再开始旋紧两端电压(上图所示电压正,电压负),旋紧时要注意力度,谨防横截面积1.0mm或小于1.0mm的导体被直角刀叉切断。最后开始导体电阻测量。6. 试验过程中使用到的公式导体电阻温度转换系数公式⑴退火铜导体:不镀金属或镀金属 KtCu=254.5/234.5+t=1/1+0.00393×﹙t-20﹚⑵铝、铝合金导体: KtAL=248/228+t=1/1+0.00403﹙t-20﹚20℃时每公里长度电阻值公式计算 R20=Rt×Kt×1000/L 其中:Kt — 环境温度为20℃时的电阻温度校正系数 R20 — 20℃时的导体电阻(n/km) Rt — 实测导体电阻值(n) L — 电缆长度(m)7. 电阻测量误差 型式试验时误差应不超过±5%;例行试验时误差应不超过±2%。8. 使用过程中的注意事项和改进方向的遐想⑴在压紧试样过程中容易出现小横截面积的试样被直角刀叉状电压端口切断的情况。需要继续改进。如下图直角刀叉状电压端:[align=center] [img=,441,159]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807051523386873_3553_2904018_3.png!w441x159.jpg[/img][/align][align=center] [img=,443,224]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807051523537151_5896_2904018_3.png!w443x224.jpg[/img][/align][align=center] [img=,437,223]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807051524090713_2154_2904018_3.png!w437x223.jpg[/img][/align]⑵导体电阻每次只能放置一根和测量一根电线电缆。(如下图)可以改进放置多根,并且依次测量被测的电线电缆。并且具备和打印机连接,并且可以打印出来测量数据,做为原始依据。[align=center][img=,577,202]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807051524345803_3603_2904018_3.png!w577x202.jpg[/img][img=,577,183]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807051524458331_515_2904018_3.png!w577x183.jpg[/img][/align]⑶绞合导体试样导体头部容易松散,(如下图)影响导体实测数据的准确性。可以改进两边架设一个导体线芯绞合器辅助绞合。[align=center][img=,416,151]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807051525294061_2954_2904018_3.png!w416x151.jpg[/img][/align][align=center] [img=,413,158]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807051525523771_7920_2904018_3.png!w413x158.jpg[/img][/align] 以上参考相关标准和导体电阻使用说明书及实际使用过程的一些简单想法,如有不足之处请多多包涵

  • 【原创】为什么泄漏电流测试仪器的输入电阻都没有达到新国标的要求?

    我公司须购买安标测试仪器,其中泄漏电流测试仪,要求符合《GB-4793.1-2007 测量、控制和实验室用电器设备的安全要求 第一部分:通用要求》。《GB12113-2003-T 接触电流和保护导体电流的测量方法》(是测量接触电流、泄漏电流仪器的基础性标准) 上述两个标准对测试仪器的输入电阻有了新的规定,要求在100Hz和1MHz以下能够模拟人体电阻,使测试结果符合人体接触电流的实际情况。但是,经过咨询,目前所了解的仪器生产厂都不能达到标准要求。新的标准《JJG 843-2007 泄露电流测试仪(检测规程)》却不符合上述标准?这是为什么?[em0715]

  • 【分享】接地电阻测试仪的测量方法——如何选择

    我们都知道接地电阻测试仪的测量方法有好多种,如:单钳法、双钳法、两线法、三线法、四线法等等。那么在实际测量时,我们又应该选择哪种测量方法呢?这个问题一直缠绕着我们,要知道不同的测试方法有着不同的特点和优越性,选择一种适合实际测量的测量方法是有很多好处的,也可以减少很多麻烦的,而且可以是测量结果尽可能的准确无误。    下面我们就来介绍不同的测量方法适合于什么样的实际测量。  1、首先是单钳测量    测量多点接地中的每个接地点的接地电阻,而且不能断开接地连接防止发生危险。    适用于:多点接地,不能断开连接,测量每个接地点的电阻。    接线:用电流钳监测被测接地点上的电流。    2、双钳法    条件:多点接地,不打辅助地桩,测量单个接地。    接线:使用厂商指定的电流钳接到相应的插口上,将两钳卡在接地导体上,两钳间的距离要大于0.25米。    3、两线法    条件:必须有已知接地良好的地,如PEN等,所测量的结果是被测地和已知地的电阻和。如果已知地远小于被测地的电阻,测量结果可以作为被测地的结果。    适用于:楼群稠密或水泥地等密封无法打地桩的地区。    接线:E+ES接到被测地,H+S接到已知地。    4、三线法    条件:必须有两个接地棒:一个辅助地和一个探测电极。  各个接地电极间的距离不小于20米。  原理是在辅助地和被测地之间加上电流,  测量被测地和探测电极间的电压降,测量结果包括测量电缆本身的电阻。  适用于:地基接地,建筑工地接地和防雷接地。  接线:S接探测电极,H接辅助地,E和ES连接后接被测地。。    5、四线法    基本上同三线法,在低接地电阻测量和消除测量电缆电阻对测量结果的影响时替代三线法,测量时E和ES必须单独直接连接到被测地。该方法是所有接地电阻测量方法中准确度最高的。以上就是接地电阻测试仪的几种测量方法的使用范围,这可是长期的实践和总结的结果。有兴趣的朋友不妨在选择接地电阻测试仪的测量方法时,看一下上面的知识,注意一下,会有意想不到的效果哦!

  • 半导体晶片温度控制中制冷原理说明

    半导体晶片温度控制是目前针对半导体行业所推出的控温设备,无锡冠亚半导体晶片温度控制采用全密闭循环系统进行制冷加热,制冷加热的温度不同,型号也是不同,同时,在选择的时候,也需要注意制冷原理。  半导体晶片温度控制制冷系统运行中是使用某种工质的状态转变,从较低温度的热源汲取必需的热量Q0,通过一个消费功W的积蓄过程,向较热带度的热源发出热量Qk。在这一过程中,由能量守恒取 Qk=Q0 + W。为了实现半导体晶片温度控制能量迁移,之初强制有使制冷剂能达到比低温环境介质更低的温度的过程,并连续不断地从被冷却物体汲取热量,在制冷技巧的界线内,实现这一过程有下述几种根基步骤:相变制冷:使用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的消溶或升华过程向被冷却物体汲取热量。平常空调器都是这种制冷步骤。气体膨胀制冷:高压气体经绝热膨胀后可达到较低的温度,令低压气体复热可以制冷。气体涡流制冷:高压气体通过涡流管膨胀后可以分别为热、冷两股气流,使用凉气流的复热过程可以制冷。热电制冷:令直流电通过半导体热电堆,可以在一端发生冷效应,在另一端发生热效应。  半导体晶片温度控制在运行过程中,高温时没有导热介质蒸发出来,而且不需要加压的情况下就可以实现-80~190度、-70~220度、-88~170度、-55~250度、-30~300度连续控温。半导体晶片温度控制的原理和功能对使用人员来说有诸多优势: 因为只有膨胀腔体内的导热介质才和空气中的氧气接触(而且膨胀箱的温度在常温到60度之间),可以达到降低导热介质被氧化和吸收空气中水分的风险。  半导体晶片温度控制中制冷原理上如上所示,用户在操作半导体晶片温度控制的时候,需要注意其制冷的原理,在了解之后更好的运行半导体晶片温度控制。

  • 【原创大赛】浅谈IT类产品的接触电流和保护导体电流测试

    【原创大赛】浅谈IT类产品的接触电流和保护导体电流测试

    对于资讯类产品避免在正常运作的情形下因产品本身的漏电流过大,而对使用者造成危险。要适应设备对产品进行测试,判断是否符合标准要求;仪器材料准备 :1.1 变频电源、接触电流测试仪(410B,图4-1)、接触电流测试切换盒;备注:本规范不考虑用228表测试。校准表明228表在高频下频响不合格,它只适合120Hz以下的低频场合,或有的标准明确要求时使用。1.2 万用表(量电压、频率、I类设备漏电流超过3.5mA时测地线电流) 1.3 示波器: 监测U2;1.4 锡箔(无背胶),剪刀,卡尺,橡皮筋、胶带或沙袋;1.5 电阻负载。[align=center][img=,609,253]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808311211385401_3453_2884514_3.png!w609x253.jpg[/img][/align][align=center]图4-1 赛宝410B接触电流测试仪[/align]测试台及测试条件:1.6 输入电压:接触电流测试仪接220V测试用电(允许短时连接220-240V的电压)。使用万用表确认电压。接触电流测试仪输出即被测产品的输入电压取额定电压上限考虑容差。1.7 输入频率:接触电流测试仪接产品额定上限频率。按频率分别接不同的测试用电。使用台式万用表或示波器确认频率。接触电流测试仪输出频率与输入频率相同。1.8 接触电流测试具有危险性,测试人员必须穿着绝缘鞋或站在铺有绝缘垫的地板上,双手要保持干燥,禁止操作人员接触被测设备的任何部位。1.9 测试前,确认样机完好。样机应放置于绝缘台面上测试。1.10 使用剪刀和卡尺将两面导电的锡箔裁成10cmx20cm的尺寸。1.11 带载情况:一般情况下空载测试。备注:如果是调频式(PFM)开关电源,或其拓扑特点表明负载大小明显影响其工作频率,或者测量值与限值余量不足10%,则加测满载状态。带载只能带电阻负载,不能带电子负载。1.12 端口连接:断开所有与其他连市电设备相连的功能端口,以免引入额外的漏电流。1.13 测试网络的搭建:如果使用接触电流测试仪供电,则该仪器内部已经有测试网络和选择开关,只需接上待测样品和示波器就可测试(见图5-1)。备注1:接触电流测试仪内部连接方式与图5A一致。图5A适合于仅连接到星形TN或TT配电系统的单相设备。如果功率超过400W且需要测满载的,则需要按标准图5A手动搭台,电流不超过10A时可以使用接触电流测试切换盒辅助搭台。备注2:对仅连接到星形TN或TT配电系统的三相设备,按图5B在三相测试台手动搭台。备注3:对于IT系统,双火线系统,请按IEC 60990或GB/T 12113的图7,9,10,12,13或者14 中适用的试验电路搭台测试。[align=center][/align][align=center][img=,628,295]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808311212028991_8521_2884514_3.png!w628x295.jpg[/img][/align][align=center]图5-1410B内部网络及其测量示意图[/align][align=center][img=,609,398]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808311212328708_58_2884514_3.png!w609x398.jpg[/img][img=,609,474]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808311212333258_7878_2884514_3.png!w609x474.jpg[/img] [/align]1.14 被测样品的连接方法:1.14.1 各自连接到交流电网电源的设备互连而成的系统,应当单独对每一台设备进行试验。通过公共连接端与交流电网电源连接的互连设备构成的系统,应当作为一台设备来进行试验。1.14.2 对设计成与交流电网电源有多路连接,但每次只要求一路连接供电的设备应当仅接上一路连接进行试验。1.14.3 需要由两路或两路以上交流电网电源同时供电的设备应当接上所有各路交流电网电源来进行试验。总的接触电流是将所有的保护接地导体互相连接在一起并连接到地进行测量。更多要求参见标准5.1.2.3和5.1.7.2。测试步骤和记录:备注:本规范只列出了使用接触电流测试仪(410B)时的详细步骤。使用其他仪器或使用漏电流测试盒自行搭台测试时请参照第5章测试条件和本章步骤进行。1.15检查样机和设备状态并记录。点检示波器。1.16如果有塑料外壳或可触及绝缘件,使用10cmx20cm锡箔纸将待测物的可触及外壳紧密包覆,可用橡皮筋、胶带、沙袋等方式固定锡箔。1.17待测样品连接到接触电流测试仪输出插座或排插。1.18接触电流测试仪U1/U2的连接线连到示波器。1.19I类设备的对地漏电流1.19.1 打开接触电流测试仪,顺时针调节其“电压调节”旋钮,使供样电源下面的电压显示为产品的额定电压上限加上正容差。1.19.2 按功能键直至显示“接触电流测试”。1.19.3 按设置键和左右键进行如下设置(如图6-1):测量选择:U2;相位选择:正相;零线选择:通;E端选择:断;B端选择:通。[align=center][img=,690,237]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808311212541248_7129_2884514_3.png!w690x237.jpg[/img] [/align][align=center]图6-1各设置状态示例[/align]1.19.4 手持接触电流测试仪A端探棒,接触待测物的主接地端子。1.19.5 调节示波器显示漏电流波形,探头倍数为1x,检查波形是否稳定,正常。用合适的量程读取U2的均方根(rms)。记录测试电压结果至comments列,单位mV。1.19.6 量完后再将相位选择:反相的情况再量测一次。1.19.7 对测量仪器的每种状态,一次电路中的和在正常使用时可能动作的任何开关应当以所有可能的组合打开和关闭。1.20 I类设备不接地部件,及II类设备的漏电流1.20.1 接触电流测试仪的电压和功能设置与6.5节I类设备的相同,但E端选择为“通”。备注:实际上对于II类设备,地线通断与否不影响测量结果。1.20.2 接触电流测试仪的A端探棒分别接于待测物的输出正、负,信号端口的每根针脚,或者包覆塑料外壳的锡箔纸上。将正相和反相的情况分别量测一次。记录测试结果。在施加每个试验条件后,应当将设备恢复到它的初始状态,即没有故障或随之发生的损坏的状态。1.20.3 对于I类设备输出接地的情况,测量输出未接地端的漏电流时应先将输出地与主接地断开,再测试。备注:如果输出地不与主接地断开,此时量到的是输出正负电压加在漏电流网络上的漏电流。1.21 如果6.5节断地接触电流超过3.5mA,产品又是标准5.1.7.1规定的几种例外情况的,还需要加测保护导体电流(地线电流):接触电流测试仪的E端选择为断,B端选择为通,B端探棒接万用表AC电流档并调至合适量程,万用表另一表笔接产品主接地端子。1.22 对三相设备,除非设备对相序敏感以外,试验应当倒换极性(图5B开关“P1”)重复进行。当对三相设备进行试验时,用于EMC目的并接在相线和地之间的任何元器件每次断开一个;为此目的,通过一个独立连接的并联的元器件组应当作为一个独立的元器件来处理。每次断开一个线到地的元器件并按顺序重复开关操作。1.23 对测两点之间的漏电流,或者不使用接触电流测试仪供电而自己搭台的情况,接触电流测试仪仅相当于标准图5.1的一个测量网络(MD),此时的方法为:1.23.1 接触电流测试仪设置为:测量选择:U2;B端选择:断。示波器接法不变。此时仪器的相位选择、零线选择、E端选择:均不起作用。此时要看图5A/5B或对应的接线图,靠外接漏电流切换盒、空开甚至手工换线等方式进行换相、通/断E等操作。1.23.2 如果测两点之间的漏电流,则将B端接近地端的点,A端接另一待测点进行测量。1.23.3 如果测对地的漏电流,则将B端探棒接到样机供电电源的PE上,A端接待测部位即可进行测量。备注:使用无源漏电流测试盒(仅含测量网络)进行测试时,方法与6.9.3类似,只是不需要借助接触电流测试仪(410B),示波器直接夹漏电流测试盒的U2端子即可。1.24 测试完成。整理实验台。1.25 整理测试结果。使用如下公式计算接触电流:[align=center][img=,101,23]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808311215110161_8366_2884514_3.png!w101x23.jpg[/img]=[img=,54,37]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808311215235101_6177_2884514_3.png!w54x37.jpg[/img][/align]结果判定:1.26 不超过表5A限值要求。注意I类设备的未接地部件也有0.25mA限值要求;另外驻立式设备符合5.1.7条件的,是对应标准1.6.2节输入电流测试最大值的5%。注意事项:[align=center][img=,609,332]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808311214164518_438_2884514_3.png!w609x332.jpg[/img][/align]1.27 安全注意事项:如果自行搭台测试时,不使用隔离变压器T,则EUT和试验电路不得接地,EUT应当安置在绝缘台架上。这样由于设备的机身可能带危险电压,因此应当采取适当的安全警告标记,且测试过程中人手禁止接触产品。如果使用隔离变压器T,注意变压器的输出地与输入地是断开的,输出地线直接连接到中线或相线(或按相应的连接图配置)。1.28 其他注意事项:1.28.1 样机的电容有报备不同规格的,要选最大容量的测试。1.28.2 如果金属箔的面积小于被试表面,则应当移动金属箔,以便能对被试表面的所有部分进行试验,如果使用胶粘的金属箔,则粘合剂应当是导电的。应当注意避免该金属箔影响设备的散热。1.28.3 如果在最不利的电源电压(见1.4.5)、频率下试验不太方便,则可以(但不推荐)在额定的电压(频率)范围内或额定电压的容差范围内任何能获得的电压(频率)下进行试验,然后再计算出最终结果。计算方法为:例如100-240V,50/60Hz电源,要求在264V, 60Hz测试,实际在220V,50Hz测试,则I=1.44I[sub]测[/sub]。又如:电压相同,则60Hz下测得漏电流为50Hz下的1.2倍。[b]参考文件:[/b]GB 4943.1, IEC/EN/UL 60950-1, AS/NZS 60950.1 第5.1条。IEC 60990:1999或GB/T12113:2003 图7,9,10,12,13,14。

  • 分析老化试验箱对半导体材料测试的方案

    分析老化试验箱对半导体材料测试的方案

    为什么要检测半导体材料呢?因为在大部分电器的电路板上都存在半导体材料,他们在使用过程中都会发生老化,为了解其使用周期,厂家会使用[url=http://www.linpin.com/][b]老化试验箱[/b][/url]进行检测,以延缓老化的周期。  首先,我们要明确测试半导体材料的真正含义:在一般情况下,半导体电导率随温度的提升而提升,恰好与金属导体相反。通常测试半导体材料时,需要使用到昂贵的高速自动设备,然后使其在电性能条件下可调的测试台上进行测试。若是大于标称性能范围,可以进行功能(逻辑)和参数(速度)测试,此时,信号升降、时间等参数能够达到皮秒级。当可控测试环境中只有一个设备作为电负载时,信号转换很快,能够测量到设备的真实参数。[align=center][img=,348,348]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206091615019967_7392_1037_3.jpg!w348x348.jpg[/img][/align]  但在进行老化测试时,需要考虑到产品的产量和同时测试多个设备。我们可以在大型印刷电路板上安装多个设备,这种大型印刷电路板称为老化板,这些设备在老化板上并联在一起。由于老化板上安装的设备较多,进行老化测试时,容性和感性负载会给速度测试带来阻碍。所以我们通常不能用老化来测试所有的功能。只能在某些情况下,使用老化试验箱特殊的系统设计技术来测试老化环境下的速度性能。  老化试验箱进行的老化试验可以指的任意一方面,无论是每一件器件还是所有的器件都可以进行,但使用这一方法需要减少老化板的密度,当密度降低就会减少产量。  对于使用老化试验箱对半导体进行测试是必不可少的,因为他不仅能测试其性能参数,更重要的是它能检验其产品质量,保障设备质量,为设备的出厂报价护航。

  • Focus Microwaves半导体器件电流电压高精密测试模块MPIV

    MPIV – Modular Pulsed IV 用于半导体器件的高功率电流和电压表征。它也非常适合需要精确高电流和高电压脉冲的应用。漏极脉冲模块 (DPM) 使用外部大电流电源,而栅极脉冲模块 (GPM) 使用内部高精度电压电源。此外,MPIV可以与外部或内部触发器同步。  DPM 是系统的核心。其内部微控制器使用精密脉宽调制 (PWM) 模块,具有互补输出和可编程死区时间,以生成和同步漏极和栅极偏置的脉冲。脉冲宽度可在200ns至2ms之间调节 脉冲重复频率从500Hz到1MHz,最大占空比为50%。漏极模块内的两个内部 N 沟道 MOSFET 支持高达 200V 的电压和高达 17A 的电流。脉冲和  静态偏置电压均通过外部直流电源提供,从而使模块化脉冲 IV 成为可定制的解决方案。[b]设置:[/b][font=museo-sans, sans-serif][size=14px]GPM 作为由 DPM 控制的从属模块运行。内部精密数字模拟转换器 (DAC) 用于在 ±10V 范围内调节栅极电压,分辨率为 5mV。输出缓冲放大器可提供高达100mA的电流。[/size][/font][align=center][font=museo-sans, sans-serif][size=14px][img=image.png,787,382]https://www.ldteq.com/public/ueditor/upload/image/20231103/1698992220341622.png[/img][/size][/font][/align][font=museo-sans, sans-serif][size=14px] 使用高速 4 通道数字示波器进行电压和电流测量。电压直接在栅极和漏极偏置三通检测端子上采样 使用高速、高灵敏度电流探头测量漏极电流。[/size][/font][b][font=museo-sans, sans-serif][size=14px]规格:[/size][/font][/b][font=museo-sans, sans-serif][size=14px]特点? 高功率能力:+/- 200V,17A.? 最小脉冲宽度:200ns。? 模块化设计,支持多种配置。? 共享图书馆。MPIV 可作为独立仪器使用,使用 ActiveX 库,可轻松集成到现有测试软件中。? 灵活的输入/输出。在高功率和高精度脉冲模块之间进行选择,为您的特定应用创建定制设置。? 与[url=https://www.ldteq.com/brand/92.html]Focus Microwaves[/url]的器件表征软件(Load Pull Explorer,LPEx)兼容。[/size][/font][align=center][font=museo-sans, sans-serif][size=14px][img=image.png,980,284]https://www.ldteq.com/public/ueditor/upload/image/20231103/1698992276171084.png[/img][/size][/font][/align]

  • 【原创】半导体探针台

    半导体测试手动探针台是专门为教学及科研机构量身定制的,具有良好的性能价格比,可测量pA级微小电流,配合测量仪器可完成标准MOS准静态C-V和高频(1MHz)C-V等测量要求。操作简便,性能稳定可靠,屏蔽效果好。客户名录:复旦大学、北京大学、清华大学、北京师范大学、北京化工大学、中科院化学所、大连理工大学、 济南大学、哈尔滨工业大学、南京大学、浙江大学、中科院长春光机所、天津理工大学、北京宇极芯片、四川大学、中科院苏州纳米所等。电话:62146659 13801327034刘熠

  • 基于半导体制冷片的高精度温度控制系统-仪器温控-成果推广

    基于半导体制冷片的高精度温度控制系统-仪器温控-成果推广

    基于半导体制冷片的高精度温度控制系统成果简介半导体制冷片是利用特殊半导体材料构成的PN结产生Peltier效应制成,具有无噪声、体积小、结构简单、加热制冷切换方便、冷热转换具有可逆性等优点。化工安全组对基于半导体制冷片温控系统的影响因素进行了全面、系统分析和实验研究,设计完成了大功率、高可靠性的半导体制冷片驱动电路,并积累了半导体制冷片加热制冷切换双向温控算法的丰富经验,形成了半导体制冷片整套的研究方法和应用手段。目前,半导体制冷片的高精度温度控制系统已应用在产品中。系统组成http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302242_595303_3112929_3.png图1 基于半导体制冷片的温度控制单元结构http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302242_595304_3112929_3.jpg图2 高精度温度控制系统硬件组成技术指标(1)温度范围:0~120℃;(2)控温精度:±0.05℃;(3)半导体制冷片驱动电路能够最大支持20V 15A输出。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302243_595305_3112929_3.jpg 图3 0℃和120℃温度控制曲线图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302243_595306_3112929_3.jpg 图4 37.8℃温度控制过程曲线图 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302243_595307_3112929_3.jpg 图5 37.8℃稳态控制精度曲线图技术特点(1)高精度温度采集电路:创新性采用比率法和激励换向技术,系统温度分辨力达到0.001℃,检测精度达到±0.01℃。(2)大功率高可靠性的半导体制冷驱动:采用H桥电路形式实现半导体制冷片加热制冷方式的切换,解决了该类驱动电路无死区防护、功率小等问题;设计引入滤波和保护电路,大大增强了半导体制冷片的寿命及驱动电路的可靠性。(3)双向多模式温控:温控策略充分考虑半导体制冷片加热制冷输出功率差异、功率随温度变化以及系统加热制冷方式切换的随机性等因素,综合采用了单点与扫描结合、高低温分段处理、随环境温度变化动态调节等多重温控调节方式。获得研发资助情况浙江省公益项目前期应用示范情况已用于微量蒸气压测定仪产品中的温度控制,温度范围为0~120℃,控温精度为±0.05℃,驱动电路输出12V/10A。相关产品已通过批量试产,温控系统运行稳定可靠,可复制性强,实现成本低,适合于批量生产。转化应用前景半导体制冷片因加热制冷切换方便、结构简单、系统噪音小、控温精确度高以及成本低等优点,有望在科学仪器温度控制、温度发生和电气设备散热等领域获得广泛应用。特别是随着仪器仪表尤其是生命科学仪器、化学分析仪器等逐渐向高精度、小型化方向快速发展,高精度的小型温度控制系统需求越来越旺盛,因此半导体制冷片具有良好的应用前景。合作方式(1)技术转让;(2)委托开发;(3)双方联合开发。应用领域分析仪器、医疗仪器、生命科学测试仪器、家用电器等领域中高精度的恒温、匀速升降温等多模式的温度控制,以及电气装置散热等。联系人:杨遂军;联系电话:0571- 86872415、0571-87676266;Email: yangsuijun1@sina.com。微信公众号:中国计量大学工贸所工贸所网站:itmt.cjlu.edu.cn中国计量大学工业与商贸计量技术研究所中国计量大学是以“计量、测试、标准”为特色的院校,主要培养测试技术、仪器开发方向的专属人才。中国计量大学工业与商贸计量技术研究所是学校为进一步推动高水平研究团队的建设而在2014年设立的两个学科特区之一,主要针对工业生产与贸易往来中关乎国计民生的计量测试问题,以新方法、技术、设备及评价为研究对象,主要研究方向为化工产品及工艺安全测试技术与仪器、零部件无损检测技术与设备、光栅信号处理与齿轮精密测量,涉及的单元技术有高精度温度检测技术、快速热电传感技术、高稳态温度场发生技术、低热惰性高压容器制备工艺、激光和电磁加热、非稳态传热反演、基于幅值分割原理的光栅信号数字细分、光栅信号短周期误差补偿、机器视觉高精度尺寸测量。研究所同时是化工产品安全测试技术及仪器浙江省工程实验室,先后承担国家重大科学仪器设备开发专项、国家公益性行业科研专项、国家自然基金、973等国家级项目,科研经费超千万。现有专职科研人员9人、工程技术人员2人、在读研究生30余人、行政与科研管理人员3人。“应用驱动、产研融合”是研究所的标签,以应用驱动为前提,通过方法技术化、技术产品化、产品市场化,将科研成果落脚于实际应用,为经济与社会发展提供推动力,同时为研究所提供持续发展所需资金、影响力、信息等各类资源的支撑,目前研究所已拥有2家产业化公司。

  • 基于半导体制冷片的高精度温度控制系统

    基于半导体制冷片的高精度温度控制系统

    成果简介 半导体制冷片是利用特殊半导体材料构成的PN结产生Peltier效应制成,具有无噪声、体积小、结构简单、加热制冷切换方便、冷热转换具有可逆性等优点。化工安全组对基于半导体制冷片温控系统的影响因素进行了全面、系统分析和实验研究,设计完成了大功率、高可靠性的半导体制冷片驱动电路,并积累了半导体制冷片加热制冷切换双向温控算法的丰富经验,形成了半导体制冷片整套的研究方法和应用手段。目前,半导体制冷片的高精度温度控制系统已应用在产品中。系统组成http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607121459_600117_3112929_3.jpg图1 基于半导体制冷片的温度控制单元结构http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607121500_600118_3112929_3.png图2 高精度温度控制系统硬件组成技术指标(1)温度范围:0~120℃;(2)控温精度:±0.05℃;(3)半导体制冷片驱动电路能够最大支持20V 15A输出。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607121500_600119_3112929_3.jpg图3 0℃和120℃温度控制曲线图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607121500_600120_3112929_3.jpg图4 37.8℃温度控制过程曲线图 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607121500_600121_3112929_3.jpg图5 37.8℃稳态控制精度曲线图技术特点(1)高精度温度采集电路:创新性采用比率法和激励换向技术,系统温度分辨力达到0.001℃,检测精度达到±0.01℃。(2)大功率高可靠性的半导体制冷驱动:采用H桥电路形式实现半导体制冷片加热制冷方式的切换,解决了该类驱动电路无死区防护、功率小等问题;设计引入滤波和保护电路,大大增强了半导体制冷片的寿命及驱动电路的可靠性。(3)双向多模式温控:温控策略充分考虑半导体制冷片加热制冷输出功率差异、功率随温度变化以及系统加热制冷方式切换的随机性等因素,综合采用了单点与扫描结合、高低温分段处理、随环境温度变化动态调节等多重温控调节方式。获得研发资助情况浙江省公益项目前期应用示范情况已用于微量蒸气压测定仪产品中的温度控制,温度范围为0~120℃,控温精度为±0.05℃,驱动电路输出12V/10A。相关产品已通过批量试产,温控系统运行稳定可靠,可复制性强,实现成本低,适合于批量生产。转化应用前景半导体制冷片因加热制冷切换方便、结构简单、系统噪音小、控温精确度高以及成本低等优点,有望在科学仪器温度控制、温度发生和电气设备散热等领域获得广泛应用。特别是随着仪器仪表尤其是生命科学仪器、化学分析仪器等逐渐向高精度、小型化方向快速发展,高精度的小型温度控制系统需求越来越旺盛,因此半导体制冷片具有良好的应用前景。合作方式(1)技术转让;(2)委托开发;(3)双方联合开发。应用领域分析仪器、医疗仪器、生命科学测试仪器、家用电器等领域中高精度的恒温、匀速升降温等多模式的温度控制,以及电气装置散热等。联系人:杨遂军;联系电话:0571-86872415、0571-87676266;Email:yangsuijun1@sina.com;工贸所网址:http://itmt.cjlu.edu.cn;工贸所微信公众号:中国计量大学工贸所。中国计量大学工业与商贸计量技术研究所简介 中国计量大学是以“计量、测试、标准”为特色的院校,主要培养测试技术、仪器开发方向的专属人才。 中国计量大学工业与商贸计量技术研究所是学校为进一步推动高水平研究团队的建设而在2014年设立的两个学科特区之一,主要针对工业生产与贸易往来中关乎国计民生的计量测试问题,以新方法、技术、设备及评价为研究对象,主要研究方向为化工产品及工艺安全测试技术与仪器、零部件无损检测技术与设备、光栅信号处理与齿轮精密测量,涉及的单元技术有高精度温度检测技术、快速热电传感技术、高稳态温度场发生技术、低热惰性高压容器制备工艺、激光和电磁加热、非稳态传热反演、基于幅值分割原理的光栅信号数字细分、光栅信号短周期误差补偿、机器视觉高精度尺寸测量。研究所同时是化工产品安全测试技术及仪器浙江省工程实验室,先后承担国家重大科学仪器设备开发专项、国家公益性行业科研专项、国家自然基金、973等国家级项目,科研经费超千万。现有专职科研人员9人、工程技术人员2人、在读研究生30余人、行政与科研管理人员3人。 “应用驱动、产研融合”是研究所的标签,以应用驱动为前提,通过方法技术化、技术产品化、产品市场化,将科研成果落脚于实际应用,为经济与社会发展提供推动力,同时为研究所提供持续发展所需资金、影响力、信息等各类资源的支撑,目前研究所已拥有2家产业化公司。 更多研究所介绍请登录研究所网站itmt.cjlu.edu.cn或微信公众号。

  • 【分享】半导体致冷--珀尔帖效应(全解析)

    【分享】半导体致冷--珀尔帖效应(全解析)

    半导体致冷--珀尔帖效应(全解析)整理:nemoium1. 珀尔帖效应 图(1)是由X及Y两种不同的金属导线所组成的封闭线路,通上电源之后,A点的热量被移到B点,导致A点温度降低,B点温度升高,这就是著名的Peltier effect.http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105061047_292770_1786353_3.gif图1 对帕尔帖效应的物理解释是:电荷载体在导体中运动形成电流。由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级,当它从高能级向低能级运动时,便释放出多余的能量;相反,从低能级向高能级运动时,从外界吸收能量。能量在两材料的交界面处以热的形式吸收或放出。 1837年,俄国物理学家愣次(Lenz,1804~1865)发现,电流的方向决定了吸收还是产生热量,发热(制冷)量的多少与电流的大小成正比,比例系数称为“帕尔帖系数”。  Q=л·I=a·Tc·I,其中л=a·Tc  式中:Q——放热或吸热功率  π——比例系数,称为珀尔帖系数  I——工作电流  a——温差电动势率  Tc——冷接点温度2.半导体致冷器件结构和原理 致冷器的名称相当多,如 Peltier cooler、thermoelectric、thermoelectric cooler (简称 T.E 或 T.E.C)、thermoelectric module,另外又称为热帮浦 (heat pump)。 致冷器是由许多N型和P型半导体之颗粒互相排列而成,而NP之间以一般的导体相连接而成一完整线路,通常是铜、铝或其它金属导体,最后由两片陶瓷片像夹心饼干一样夹起来,陶瓷片必须绝缘且导热良好,外观如下图2和3所示,看起来像三明治。 一个实际的TEC器件如图2http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105061052_292775_1786353_3.gif图2其内部结构如下图3http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105061047_292769_1786353_3.gif图3内部实物图如下:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105070924_292991_1786353_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105070924_292992_1786353_3.jpg 其工作原理是由直流电源提供电子流所需的能量,通上电源后,电子负极(-)出发,首先经过P型半导体,于此吸热量,到了N型半导体,又将热量放出,每经过一个NP模块,就有热量由一边被送到令外一边造成温差而形成冷热端。冷热端分别由两片陶瓷片所构成,冷端要接热源。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105061047_292771_1786353_3.gif 图4http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105061056_292776_1786353_3.jpg图5http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105070925_292994_1786353_3.gif 图6一个演示flash,点击start开始。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201105061134225660_01_0_3.swf3.应用http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105061057_292778_1786353_3.jpg、图7http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105070926_292996_1786353_3.jpg4. 应用TEC器件温度控制一个温度控制原理图如图8:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105061047_292768_1786353_3.gif图8TEC的功能实现取决于供电电流的方向,通过改变电流方向实现制热或者制冷。TEC的控制也比较简单,已经有专门的驱动IC,比如MAX1968原理图如下:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105061103_292779_1786353_3.gif 图9半导体制冷片作为特种冷源,在技术应用上具有以下的优点和特点:1、 不需要任何制冷剂,可连续工作,没有污染源没有旋转部件,不会产生回转效应,没有滑动部件是一种固体片件,工作时没有震动、噪音、寿命长,安装容易。2、 半导体制冷片具有两种功能,既能制冷,又能加热,制冷效率一般不高,但制热效率很高,永远大于1。因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统。3、 半导体制冷片是电流换能型片件,通过输入电流的控制,可实现高精度的温度控制,再加上温度检测和控制手段,很容易实现遥控、程控、计算机控制,便于组成自动控制系统。4、 半导体制冷片热惯性非常小,制冷制热时间很快,在热端散热良好冷端空载的情况下,通电不到一分钟,制冷片就能达到最大温差。5、 半导体制冷片的反向使用就是温差发电,半导体制冷片一般适用于中低温区发电。6、 半导体制冷片的单个制冷元件对的功率很小,但组合成电堆,用同类型的电堆串、并联的方法组合成制冷系统的话,功率就可以做的很大,因此制冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围。7、 半导体制冷片的温差范围,从正温90℃到负温度130℃都可以实现。

  • TEC半导体正弦波温度发生器在热释电系数测试中的应用

    TEC半导体正弦波温度发生器在热释电系数测试中的应用

    [size=16px][color=#ff0000]摘要:针对动态法热释电系数测试中的交变温度控制,特别是针对帕尔贴半导体制冷片正弦波温度控制中存在的稳定性差问题,本文提出了改进的解决方案。解决方案的核心是采用外部设定点技术的双向PID控制器以及外置信号发生器,此方案可很好的实现帕尔贴制冷片正弦波温度的精确控制,保证了热释电系数测量的准确性。依此方案所构成的闭环控制回路可形成独立的温控装置,也可配套集成到上位机控制的中央控制系统。[/color][/size][align=center][size=16px][img=帕尔帖半导体制冷片正弦波温度发生器,550,353]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303311156549281_3555_3221506_3.jpg!w690x444.jpg[/img][/size][/align][size=18px][color=#ff0000][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 热释电系数是表征热释电材料性能的重要参数,代表了热释电材料极化随温度的变化率。按照被测样品的加热方式,热释电系数测试主要分为动态法和静态法两种。[/size][size=16px] (1)动态法是采用调制方法使被测样品的温度发生变化,温度变化形式是正弦波。动态法所加载的变温范围较小,反应的是某一基准温度下的热释电系数。[/size][size=16px] (2)静态法是用连续加热方式使被测样品升温,通过测量热释电电荷与温度关系来求得热释电系数。静态法测量的热释电系数反映的是一个温度范围内的平均响应。[/size][size=16px] 由于动态法是在某一较窄的温度范围内测量热释电系数,所以热释电系数测试常用动态法。[/size][size=16px] 在动态法测量中,样品温度的正弦波调制一般会采用帕尔贴半导体制冷片、黑体辐射和激光等方式,但能产生正弦温度波的最佳调制方式是帕尔贴制冷片,且有温度波生成装置简单和可对较大样品进行温度调制的突出特点。[/size][size=16px] 采用帕尔贴半导体制冷片进行热释电系数测量的典型装置如图1所示[1]。[/size][align=center][size=16px][color=#ff0000][img=01.热释电系数典型测量装置结构示意图,550,306]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303311200462046_6083_3221506_3.jpg!w690x384.jpg[/img][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#ff0000][b]图1 热释电系数典型测量装置结构示意图[1][/b][/color][/size][/align][size=16px] 与黑体和激光形式的温度调试方法相比,帕尔贴制冷片的温度调制相对比较准确,理论上采用帕尔贴制冷片可以将温度准确控制在某一设定点处上下波动生产正弦温度波,但目前采用帕尔贴半导体制冷片还无法进行完美的控制来产生准确和标准的正弦温度波。[/size][size=16px] 如文献[1]中所报道的热释电系数测量装置,尽管采用了正弦波信号发生器,但信号发生器只能控制帕尔贴制冷片的驱动电流按照正弦波变化,并未真正按照正弦波控制温度变化,如图2所示,因此使得所形成的正弦温度波形很难达到稳定,这主要是装置散热所造成的影响。[/size][align=center][size=16px][img=02.帕尔贴制冷片温度调制测试波形,500,397]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303311201113772_3144_3221506_3.jpg!w604x480.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px][color=#ff0000][b]图2 帕尔贴制冷片温度调制测试波形[1][/b][/color][/size][/align][size=18px][color=#ff0000][b]2. 问题分析[/b][/color][/size][size=16px] 对于帕尔贴半导体制冷片的温度控制,若要实现准确、稳定、可任意设定和调节的正弦波温度输出,需要解决以下两方面的问题:[/size][size=16px] (1)直接对温度进行控制,能按照所设定幅度和频率变化直接输出正弦形式的温度波,即控制器设定值是一个幅度随时间变化的正弦波。[/size][size=16px] (2)需要解决反馈控制问题,即能根据正弦温度波设定曲线以及反馈的温度信号自动调节加热和制冷电流,使输出的温度变化与设定曲线始终一致,由此主动消除系统中的散热以及环境温度变化带来的影响,最终使得所输出的正弦温度波始终长时间保持稳定。[/size][size=18px][color=#ff0000][b]3. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 针对上述热释电系数测试中存在的正弦波温度控制问题,特别是为了解决帕尔贴半导体制冷片输出准确和稳定的正弦温度波难题,本文提出了如图3所示的解决方案。[/size][align=center][size=16px][color=#ff0000][b][img=03.帕尔帖正弦波温度发生器结构示意图,690,248]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303311201347099_4235_3221506_3.jpg!w690x248.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#ff0000][b]图3 帕尔帖正弦波温度发生器结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 图3所示的解决方案包括以下几项技术内容:[/size][size=16px] (1)采用具有PID自动调节功能的闭环控制技术和相关仪器,能根据设定波形和测量得到的温度传感器信号进行反馈控制,同时具有PID参数自整定能力。[/size][size=16px] (2)PID自动调节技术和相关仪器采用了双通道调节和自动切换技术,以能对加热和制冷进行自动控制,实现对TEC半导体制冷器进行正反向控制。[/size][size=16px] (3)关键技术是PID调节器具备外部设定点功能,即PID调节器能接收外部任意波形信号作为设定值,使得PID调节器能始终按照随时间快速变化的设定值(如正弦波)进行控制而形成准确和稳定的正弦温度波。[/size][size=16px] (4)为配合具有外部设定点功能的PID控制器,配套了一个函数信号发生器,以外置形式为PID控制器提供和传输所需的正弦波信号。[/size][size=16px] (5)对于PID控制器和外置函数信号发生器,配套有相应的计算机软件,可通过上位机以通讯方式操作软件进行各种参数设置和运行操作。[/size][size=16px] (6)对于TEC半导体制冷片,配备的双向电源驱动器。驱动器可有不同的功率配置以满足不同加热制冷能力的TEC制冷片要求。双向电源驱动器直接与PID控制器的加热和制冷通道连接。[/size][size=18px][color=#ff0000][b]4. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 本文提出的解决方案,可以彻底解决帕尔贴半导体制冷片正弦波温度输出中存在的问题,而且使用简便和门槛较低。通过外置正弦波信号发生器,无需再进行复杂的设定值程序编写,即可实现正弦温度波的准确和稳定输出。[/size][size=16px] 本解决方案中的高精度PID控制器配备了相应的计算机软件,采用了具有标准MO D B U S协议的RS485通讯,与计算机一起可以组成独立的测控系统,通过计算机运行软件可非常方便的远程运行PID控制器以及进行控制器的各种参数设置,同时还可以采集、存储和曲线形式显示PID控制器的过程参数。[/size][size=16px] 此解决方案的另外一个特点是具有很强的灵活性和拓展性,可通过外置不同传感器和信号发生器实现各种温度和压力波形的准确控制,可连接上位机直接与中央控制器进行集成。[/size][size=18px][color=#ff0000][b]5. 参考文献[/b][/color][/size][size=16px][1] Fedorov K, Ivashchuk O, Karataev P, et al. Application of Thermoelectric Oscillations in a Lithium Niobate Single Crystal for Particle Generation[C]//8th International Beam Instrumentation Conference (IBIC'19), Malm?, Sweden, 08-12 September 2019. JACOW Publishing, Geneva, Switzerland, 2019: 620-623.[/size][align=center][color=#ff0000]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/align]

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    小弟是刚入门半导体材料行业,对于材料的物理测试不是很清楚!? 不知道那位大虾能否指导下关于少数寿命,电阻率,PB含量的测试?有没有关于方法与资料??那个公司的仪器比较好?

  • 【转帖】图解半导体制程概论

    图解半导体制程概论来自:《电子技术应用》博客 作者:光子http://blog.chinaaet.com/detail/17334.html介绍:基本介绍了所有的电子元器件的工作原理和工作特性。对电路的理解非常有帮助。 【半导体】具有处于如铜或铁等容易导电的【导体】、与如橡胶或玻璃等不导电的【绝缘体】中间的电阻系数、该电阻比会受到下列的因素而变化。如: 杂质的添加·温度 光的照射·原子结合的缺陷 http://files.chinaaet.com/images/2011/03/05/9058894285301.jpg █ 半导体的材料 硅(Si)与锗(Ge)为众所周知的半导体材料.这些无素属于元素周期素中的第IV族,其最外壳(最外层的轨道)具有四个电子.半导体除以硅与锗的单一元素构成之处,也广泛使用两种以上之元素的化合物半导体. ●硅、锗半导体 (Si、Ge Semiconductor) 单结晶的硅、其各个原子与所邻接的原子共价电子(共有结合、共有化)且排列得井井有条。利用如此的单结晶,就可产生微观性的量子力学效果,而构成半导体器件。 ●化合物半导体 (Compound Semiconductor) 除硅(Si)之外,第III族与第V族的元素化合物,或者与第IV族元素组成的化合物也可用于半导体材料。 例如,GaAs(砷化镓)、 Gap(磷化砷)、 AlGaAs(砷化镓铝)、 GaN(氮化镓) SiC(碳化硅) SiGe(锗化硅)等均是由2个以上元素所构成的半导体。 http://files.chinaaet.com/images/2011/03/05/9059051067700.jpg http://files.chinaaet.com/images/2011/03/05/9059206133119.jpg http://files.chinaaet.com/images/2011/03/05/9059290682905.jpg █ 本征半导体与自由电子及空穴 我们将第IV族(最外层轨道有四个电子)的元素(Si、Ge等),以及和第IV族等价的化合物(GaAs、GaN等),且掺杂极少杂质的半导体的结晶,称之为本征半导体(intrinsic semiconductor)。 ●本征半导体(intrinsic semiconductor) 当温度十分低的时候,在其原子的最外侧的轨道上的电子(束缚电子(bound electrons)用于结合所邻接的原子,因此在本征半导体内几乎没有自由载子,所以本征半导体具有高电阻比。 http://files.chinaaet.com/images/2011/03/05/9059490838355.jpg ●自由电子(free electrons) 束缚电子若以热或光加以激发时就成为自由电子,其可在结晶内自由移动。 ●空穴(hole) 在束缚电子成为自由电子后而缺少电子的地方,就有电子从邻接的Si原子移动过来,同时在邻接的Si原子新发生缺少电子的地方,就会有电子从其所邻接的Si原子移动过来。在这种情况下,其与自由电子相异,即以逐次移动在一个邻接原子间。缺少电子地方的移动,刚好同肯有正电荷的粒子以反方向作移动的动作,并且产生具有正电荷载子(空穴)的效力。 http://files.chinaaet.com/images/2011/03/05/9059632324179.jpg █ 添加掺杂物质的逆流地导体与电子及空穴 将第V族的元素(最外层的轨道有五个电子)添加在第IV族的元素的结晶,即会形成1个自由电子且成为N型半导体。 将第Ⅲ族的元素(最外层的轨道有三个电子)添加在第IV族的元素的结晶,即会产生缺少一个电子的地方且成为P型半导体。 ●N型半导体(N type Semiconductor) N型半导体中,自由电子电成为电流的主流(多数载了),并将产生自由电子的原子,称为“施体(donor)“。施体将带正电而成为固定电荷。不过也会存在极少的空穴(少数载子)。 作为N型掺杂物质使用的元素有:P 磷;As 砷;sb 锑 ●P型半导体(P type Semiconductor) 在P型半导体中,空穴成为电流的主流(多数载子),并将产生空穴的原子,称为“受体(acceptor)”。受体将带负电而成为固定电荷。不过也会存在极少的自由电子(少数载子)。 作为P型掺杂物质使用的元素有:B 硼;in 锌 http://files.chinaaet.com/images/2011/03/05/9059887851531.jpg http://files.chinaaet.com/images/2011/03/05/9059983012447.jpg █ 漂移电流及扩散电流 流动于半导体体中的电流有两种:漂移电流与扩散电流。MOS型半导体中漂移电流起着很重要的作用,而双极型半导体中扩散电流的作用很重要。 ●漂移电流(drift current) 与电阻体(哭)相同,由于外加电压所产生的电场,因电子和空穴的电性相吸引而流动所产生的电流。场效应管(FET)内流动的电流称为漂移电流。 http://files.chinaaet.com/images/2011/03/05/9060152592260.jpg ●扩散电流(diffusion current) 将P型半导体与N型半导体接合且加电压。如电子从N型半导体注入到P型半导体,而空穴从P型半导体注入到N型半导体,即电子和空穴因热运动而平均地从密度浓密的注入处移动到密度稀薄的地方。以这样的结构所流动的电流称为扩散电流。在双极性(双载子)晶体管或PN接合二极管,扩散电流为主体。 http://files.chinaaet.com/images/2011/03/05/9060288624919.jpg █ PN接合和势垒 在接合前,由于P型半导体存在与受体(负离子化原子)同数的空穴,而N型半导体存在与施体(正离子化原子)同数的电子,并在电性上成为电中性。将这样的P型半导体和N型半导体接合就会产生势垒。 ●接合前为中性状态 接合前,在P型半导体存在着与受体(负离子化原子)同数的空穴,而N型半导体即存在着与施体(正离子化原子)同数的电子,并在电性上成为电中性。 http://files.chinaaet.com/images/2011/03/05/9060451806881.jpg ●空乏层与势垒(depletion layer&potential barrier) 将P型与N型半导体接合时,由于P型与N型范围的空穴及电子就相互开始向对方散。因此在接合处附近,电子和空穴再接合后就仅剩下不能移动的受体与施体。该层称为“空乏层”。由于该空乏层会在PN接合部会产生能差,故将该能差称为“势垒”。 http://files.chinaaet.com/images/2011/03/05/9062912097902.jpg █ PN接合面的电压及电流特性 如外加电压到PN接合处,使电流按照外加电压的方向(正负极)流通或不流通。这是二极管基本特性。 ●外加正相电压到PN接合面 从外部在减弱扩散电位的方向(正极在P型而负极在N型)外加电压时,PN接合面的势垒就被破坏了,空穴流从P型半导体注入N型半导体,电子流则从N型半导体注入P型半导体,而扩散电流得以继续流动。电流流动的方向就称为“正向”。 http://files.china

  • 【分享】半导体探测器

    【分享】半导体探测器

    半导体探测器(semiconductor detector)是以半导体材料为探测介质的辐射探测器。最通用的半导体材料是锗和硅,其基本原理与气体电离室相类似。半导体探测器发现较晚,1949年麦凯(K.G.McKay)首次用α 射线照射PN结二极管观察到输出信号。5O年代初由于晶体管问世后,晶体管电子学的发展促进了半导体技术的发展。半导体探测器有两个电极,加有一定的偏压。当入射粒子进入半导体探测器的灵敏区时,即产生电子-空穴对。在两极加上电压后,电荷载流子就向两极作漂移运动﹐收集电极上会感应出电荷,从而在外电路形成信号脉冲。但在半导体探测器中,入射粒子产生一个电子-空穴对所需消耗的平均能量为气体电离室产生一个离子对所需消耗的十分之一左右,因此半导体探测器比闪烁计数器和气体电离探测器的能量分辨率好得多。半导体探测器的灵敏区应是接近理想的半导体材料,而实际上一般的半导体材料都有较高的杂质浓度,必须对杂质进行补偿或提高半导体单晶的纯度。通常使用的半导体探测器主要有结型、面垒型、锂漂移型和高纯锗等几种类型(下图由左至右)。金硅面垒型探测器1958年首次出现,锂漂移型探测器60年代初研制成功,同轴型高纯锗(HPGe)探测器和高阻硅探测器等主要用于能量测量和时间的探测器陆续投入使用,半导体探测器得到迅速的发展和广泛应用。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/12/200912291643_192752_1615922_3.jpg[/img]

  • 半导体系统专用高精度控制电源的水泵相关说明

    半导体系统专用高精度控制电源应用在国内半导体行业中,无锡冠亚的半导体系统专用高精度控制电源中每个配件都是很重要的,其中,关于水泵是比较重要,我们也需要对其有一定的认识。  半导体系统专用高精度控制电源是一类广泛应用于国内工业生产领域的专业制冷设备,在半导体系统专用高精度控制电源中,水泵的运行是否正常对于保证低温半导体系统专用高精度控制电源设备的正常运转是非常重要的,定期对低温半导体系统专用高精度控制电源的水泵进行检测是非常关键的,那么,怎样合理的评估和检测低温半导体系统专用高精度控制电源水泵的情况好呢?  半导体系统专用高精度控制电源水泵的情况在较大程度上影响着低温半导体系统专用高精度控制电源设备的整体运行。在半导体系统专用高精度控制电源工作的时候,水泵在运行中,应注意检查各个仪表工作是否正常、稳定,特别注意电流表是否超过电动机额定电流,电流过大,过小应立即停机检查。  另外,半导体系统专用高精度控制电源设备的水泵相关工作系统能够较好的反映半导体系统专用高精度控制电源设备的工作状态。比如,水泵流量是否正常,检查出水管水流情况,根据水池水位变化,估计水泵运行时间,及时与调度联系。同时,还要检查水泵填料压板是否发热,滴水是否正常,每班不得少于八次。  半导体系统专用高精度控制电源的水泵性能是很关键的,需要我们认真对待,认真保养,只有每个配件的性能都可以的话,半导体系统专用高精度控制电源才能更好的使用。

  • 半导体行业振动测试

    半导体行业加工精密部件,安装曝光机等设备后,怎么测试设备振动对工作环境的影响?

  • 【资料】使用接地电阻测试仪的一些注意事项

    接地电阻测试仪广泛的使用于电力、邮电、铁路、石油、化工、通信、矿山等部门测量各种装置的接地电阻以及测量低电阻的导体阻值。在使用过程中偶尔会出现一些小问题。  接地电阻测试仪注意事项如下几点:  1、使用接地电阻测试仪的时候注意电流极插入土壤的位置,应使接地棒处于零电位的状态。  2、测试宜选择土壤电阻率大的时候进行,如初冬或夏季干燥季节时进行。下雨之后和土壤吸收水分太多的时候,以及气候、温度、压力等急剧变化时不能测量。  3.接地电阻测试仪的一些开关元件不能单独跨接在有源电路中作差模保护,为避免电源短路,必须串接限压元件。  4.用作差模保护的直流高压发生器件,其限制电压必须小于被保护设备所能承受的最高安全电压。  5、被测地极附近不能有杂散电流和已极化的土壤。  6、接地线路要与被保护设备断开,以保证测量结果的准确性。  7、探测针应该远离地下水管、电缆、铁路等较大金属体,其中电流极应远离10m以上,电压极应远离50m以上,如上述金属体与接地网没有连接时,可缩短距离1/2~1/3。  8.流过直流高压发生器件的浪涌电流必须小于其脉冲峰值电流。压敏电阻应按其降额特性选择。  9、当接地电阻测试仪的检流计灵敏度过高时,可将电位探针电压极插入土壤中浅一些,当检流计灵敏度不够时,可沿探针注水使其湿润。  10、连接线应使用绝缘良好的导线,以免接地电阻测试仪有漏电现象。相关资料来源于:http://www.chem17.com/st176094/Article_140284.htmlhttp://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09506.gif

  • 便携式接地电阻测试仪原理揭秘,了解一下?

    便携式接地电阻测试仪是一款专业仪器,用于现场测量电气设备接地系统的电阻值。它采用先进的电子技术,摒弃了传统的手摇发电机制,以DC/AC变换技术为核心,将直流电转换为低频交流恒流。[back=#ffff00]该仪器的工作原理基于欧姆定律[/back]。那么,便携式接地电阻测试仪的原理是什么?如何正确使用该仪器?接下来,我们就来进行探究![b]  一、[url=http://www.kvtest.com/jiedi/233.html]便携式接地电阻测试仪[/url]的工作原理如下:[/b]  在实际操作中,测试仪内部的DC/AC变换器会产生一个稳定的交流电流,通过辅助接地极(通常标记为C)和被测接地体(E)形成回路。[back=#ffff00]当电流通过被测接地系统时,会在接地体上产生相应的交流压降。[/back]这个微小的压降经过另一个辅助接地极(P)后,被高灵敏度的交流放大器接收并进行放大处理。  进一步地,放大后的信号经过检波电路转化为可读的直流电压,并最终显示在仪表头上,从而得到接地系统的电阻值。现代的便携式接地电阻测试仪还具备智能化功能,例如自动检测接口连接状况、排除地网干扰电压和频率的影响,并具备数值保持和提示功能,极大地提升了测量精度和工作效率。[align=center][img]https://xtsimages001.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/users-815301/2024_04_11_15_39_18382232.jpg[/img][/align][b]  二、便携式接地电阻测试仪的使用方法如下:[/b]  [back=#dbeef3][i]1、准备工作:[/i][/back] 确保测试仪器完好无损且配件齐全,主要包括测试仪主体、测试线(粗线为电流输出线,细线为电阻检测线)以及两根接地棒。 检查接地棒的状态,确保它们无锈蚀或损坏。必要时,将其插入土壤至规定的深度(通常约为400mm)。  [back=#dbeef3][i]2、布设测试点:[/i][/back] 按照规定的距离(例如20米),将两个接地棒分别插入地面,一个作为辅助接地极,另一个作为探测电极。  [back=#dbeef3][i]3、连接测试线路:[/i][/back] 根据仪器说明书图示的正确连接方法,确保电流输出端口与接地棒之间通过粗线连接,而电阻检测端口则通过细线连接到对应的接地极上。[align=center][img]https://xtsimages001.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/users-815301/2024_04_11_15_39_27734773.jpg[/img][/align]  [back=#dbeef3][i]4、开启和预热:[/i][/back] 接通仪器电源,按下电源开关,等待预热时间约5分钟,以确保仪器内部电路稳定工作。  [back=#dbeef3][i]5、选择量程和校零:[/i][/back] 根据预期的接地电阻值选择合适的测试量程。初始时,将电流旋钮逆时针调至零位,然后将测试夹短路,进行零点校准。  [back=#dbeef3][i]6、执行测试:[/i][/back] 在完成上述准备步骤后,按照仪器操作手册的指示开始测量过程。启动电流,使电流通过接地系统,并观察仪表头读数直至稳定。此时显示的数值即为接地电阻值。 更多关于[url=http://www.kvtest.com/]接地电阻测试仪[/url]设备的参数及使用原理与方法,欢迎来武汉南电至诚电力了解!本文转自链接:http://www.kvtest.com/xingyexinwen/2231.html

  • 【分享】耐压测试仪的原理及构成

    耐压测试仪的基本原理:把一个高于正常工作的电压加在被测设备的绝缘体上,并持续一段规定的时间,如果其间的绝缘性足够好,加在上面的电压就只会产生很小的漏电流。如果一个被测设备绝缘体在规定的时间内,其漏电电流保持在规定的范围内,就可以确定这个被测设备可以在正常的运行条件下安全运行。耐压测试仪的主要构成:1)升压部分  调压变压器、升压变压器及升压部分电源接通及切断开关组成。   220V电压通过接通,切断开关加到调压变压器上调压变压器输出连接升压变压器。用户只需调节调压器就可以控制升压变压器的输出电压。 (2)控制部分  电流取样,时间电路、报警电路组成。控制部分当收到启动信号,仪器立即在接通升压部分电源。当收到被测回路电流超过设定值及发出声光报警立即切断升压回路电源。当收到复位或者时间到信号后切断升压回路电源。 (3)显示电路  显示器显示升压变压器输出电压值。显示由电流取样部分的电流值,及时间电路的时间值一般为倒计时。 (4)程控耐压测试仪以上是传统的耐电压试验仪的结构组成。随着电子技术及单片,计算机技术飞速发展;程控耐压测试仪这几年也发展很快,程控耐压仪与传统的耐压仪不同之处主要是升压部分。程控耐压仪高压升压不是通过市电由调压器来调节,而是通过单片计算机控制产生一个50Hz或60Hz的正弦波信号再通过功率放大电路进行放大升压,输出电压值也由单片计算机进行控制,其它部分原理与传统耐压仪差别不大。

  • 【资料】继电保护测试仪的一些工作原理

    1.继电保护测试仪原理说明:  仪器分为主回路和辅回路两个回路,主回路采用大旋钮调节,辅回路采用小旋钮调节,主回路通过面板上“输出选择”按键开关控制其输出的各种量,并且每切换一种输出的同时,继电保护测试仪上的数字电压/电流表可自动监视其输出值。辅回路通过输出开关控制直接调节输出,测量可外附万用表测量。    2.继电保护测试仪主回路原理:  输入的AC220V电源经保险通过输出控制继电器K1进入双碳刷调压器T1输入端,通过T1大旋钮调节的电量进入隔离变压器T2(兼升流器),升流器分三个抽头输出,一个抽头为AC0~250V输出,额定电流为3A;该抽头输出电压经整流滤波后可输出0~350V直流电压;第二个抽为15V(10A),该抽头一路经传感器通过继电器控制输出0~10A交流电流,一路经电阻输出0~500mA交流电流,一路经继电器转换可输出0~10A或0~500mA直流电流;第二个抽头为10V(100A)大电流端,该抽头穿过传感器一次侧直接输出100A电流,该回路带负载能力较强,但输出稍有过载,不能长时间处于大电流状态下。    3.辅回路:  与主回路一样,AC220V电源经保险进入双碳刷调压器T1小旋钮调节的电压量,通过隔离变压器T4可直接调节输出0~20V或0~250V交流电压或0~350V直流电压,此回路额定电流为1A。按下辅回路“输出控制”开关,调节小旋钮即可输出。    4.测量回路:  由大旋钮调节的主回路输出量交流“0~250V”﹑“0~500mA”﹑“0~10A”﹑“0~100A”,直流“0~350V”﹑“0~500mA”﹑“0~10A”通过设备内线路板上继电器转换,每切换一个档,便可监视所对应的输出量。其中“0~500mA”档包括在“0~10A”档中。使用时,在“0~10A”两下即是“0~500mA”监视。    5.时间测量:  设备内置6位数显秒表,电秒表可内部启动,也可外部启动。内部启动时,按下“输出控制”开关,即可启动秒表,通过接点短接设备面板上停表端子即可停止秒表。秒表单独设有电源开关,不用时可将秒表关掉。    6.继电保护测试仪声光提示电:  路设备内置声光提示电路,在被测断电器接点动作时4可将接点接入试验箱声光提示插孔,试验箱内发出报警声或发光,提示断电器接点动作情况。相关资料搜索来源于:http://www.sute18.com/sute4-Article-120192/

  • 半导体新技术应用于医疗仪器

    随着硅半导体技术的发展,全球知名半导体厂商也开始向医疗领域进军。医疗电子器件和技术的革新,不仅是医疗电子领域的一次大发展,也为患者带来新的体验。看看半导体厂商给医疗领域带来了哪些革新。 德州仪器在医疗领域的新成果,包括病人监护仪、消费者健身设备、可移植脊髓调节器等。德州仪器新开发的病人监护仪不同于传统监护仪,该仪器具有远距离可移植的系统。而消费者健身设备则嵌入了身体质量指数仪,能够精确测试出肥胖百分比。可移植脊髓调节器能够有效减轻患者背部疼痛,并对帕金森症患者有一定的治疗效果。 基于德州仪器芯片,GoWear便携医疗仪器被开发出来,主要用于测量人体生命体征健康和体重,同时这些数据将能够传输到手表等期间上,让你随时了解自己身体信息。比利时微电子研究中心则最新研发出了大脑电波无线检测器,特别之处是该检测器可以由耳机充当。通过八通道模拟ASIC芯片和EEG传感器,该耳机能够帮助癫痫患者实现交流,让其用大脑意念控制键盘。 一次性有源电子医疗电子器件也在飞速增长,而内置了8位微控制器驱动和血糖仪的一次性注射筒OmniPod就属于此类。Onyx II血氧计是Nonin的新品,能够对人体血氧含量进行检测并通过蓝牙传输将数据传输到手机等进行报告。ADI公司集成了模拟前端前沿的医疗产品就是——ADAS1000,该仪器能够对五组心电图系统数据和呼吸进行监测。 事实上,半导体厂商将技术应用于医疗领域的,远不止上面介绍的这些。包括飞思卡尔半导体等也在向该领域进军,开发出一系列医疗仪器。医疗电子器件和技术的革新,带来医疗领域的新发展。

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