电子元件老化筛选设备在线检测技术研究
发布时间：2021-12-09 22:04
在工业生产由机械化向智能自动化方向转型的过程中,承担电子元件筛选任务的老化筛选设备得到了广泛使用,然而由于元件筛选技术的需要,老化筛选设备的供电电源及供电线路需长时间在高温差强磁场的封闭环境下工作,元件承受的实际应力可能会出现与设定值偏差较大甚至完全失效的可能。为考查老化筛选设备工作中承担筛选任务的实际能力,需要对老化筛选设备输出的老化电压与老化电流进行在线检测。由于老化筛选工作室内部温度在-55℃至80℃之间不断变化并存在较强的电磁干扰信号,而且要求电压检测精度能够达到0.05%,电流检测精度达到0.07%,一般的计量测试系统难以满足要求,为此需要开发设计专门的检测系统。本文主要研究内容如下:首先,针对在线检测系统较高的精度要求,本课题预先对系统误差理论进行研究,确定系统的误差分配原则及误差合成方法,并以此指导系统总体方案与硬件电路的设计,同时对电子设备的热设计及电磁屏蔽技术进行研究,针对老化筛选工作室内部环境特点,对系统进行了抗温度干扰与抗电磁干扰设计,基于以上研究结果与系统需求完成了系统的总体方案设计。其次,设计在线检测系统的整体硬件结构,将硬件电路分为模拟信号调理单元、隔离单元...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电阻实际比值误差运算放大器在实际工作时并不是理想状态，存在温飘、失调、闭环增益误差
输入调制电路浮置电源输出光电元件电路+-光耦合器输出输入图 3-7 光电耦合隔离放大器原理框图电容耦合隔离放大器利用电容器的电荷感应传递信号，实现电气隔离。压控振荡器将输入信号转换成固定频率的信号，耦合电容将该信号传递到输出级，输出级的锁相环对信号进行解调还原。电容耦合隔离放大器在使用数字解调技术的基础上，使得线性度和带宽都要优于光电耦合隔离放大器，并且由于老化筛选设备内部空间有限，而变压器耦合型放大器体积较大，所以本设计选用电容耦合隔离放大器 ISO124 作为隔离单元的主要芯片，ISO124 的电压增益倍数为 1，最大非线性度仅为 0.01%，隔离电压为 1500Vrms。为使信号在 ISO124 前后完全形成电气隔离，我们使用 TI 公司生产的具有隔离作用的 DC/DC 转换模块 DCP011515DB，对 ISO124 输入侧和输出侧的供电电源进行隔离，隔离单元具体原理如图 3-8 所示。
而且触点在状态切换时可能发送抖动，降低使用维护性比较差。电子式开关如场效应管、晶体管、集成电路和拟开关，具有开关切换速度快、无机械磨损、使用寿命长、功这类开关不可避免的存在导通电阻，对电路设计带来一定影响辑控制部分和开关元件都集成在一个电路里，体积小且使用方路中经常用到，目前 COMS 型开关是最常用的一种模拟通道开这两种模拟开关，我们在选择时要综合考虑多方面参数，对于泄露电流、切换速度以及开关电阻都要进行分析研究。在满足，尽量减少开关的通道数，因为当开关断开时，开路电阻不是高阻态，断开通道会产生泄露电流，影响导通通道，通道数越的干扰越大。理想状态下模拟开关导通时电阻为零，断开时电实际情况下是不能实现的，要对开关存在的电阻阻抗匹配电路负载输入电阻。经过以上分析并结合课题需求，我们选用 COM DG408LDY 作为通道切换的开关元件。通道切换电路原理图如
【参考文献】：
期刊论文
[1]工业生产过程在线检测技术现状与展望[J]. 李海蓉,方雷,雷良平. 中国计量. 2018(04)
[2]用多功能温度校验仪现场检定温度二次仪表[J]. 薛成,王红兵. 计量与测试技术. 2017(10)
[3]穿心式升流器在电流互感器现场检定中的应用研究[J]. 孙一宁,焦通,李昊,崔广泉,李世海. 东北电力技术. 2017(09)
[4]升流器在现场检定电流互感器时的使用探讨[J]. 李涛. 机械工程与自动化. 2017(05)
[5]公路检测仪器现场计量检定的可操作性[J]. 李欣,徐灏. 化工管理. 2017(21)
[6]强电磁场环境下数据采集实现方法研究[J]. 刘冲冲,顾金良,宋巍,董庭勋. 电子测量技术. 2016(03)
[7]现代计量测试仪器的特点与发展方向[J]. 李宏校. 中国新技术新产品. 2015(22)
[8]面向多应用的通用数据采集技术方案[J]. 杜鹏,陶洪铸,高保成,张勇,郭凌旭,晏亮,温昭琦,陈清山. 电力系统自动化. 2015(01)
[9]晶体管老化筛选设备计量参数的校准[J]. 薛燕,刘玉波,东方,李贵森,李绍华. 宇航计测技术. 2014(02)
[10]电子器件散热及冷却的发展现状研究[J]. 郭磊. 低温与超导. 2014(02)
硕士论文
[1]基于特殊环境要求的电气部件温度适应性加固技术研究[D]. 苏娜娜.中国科学院研究生院(光电技术研究所) 2016
[2]基于嵌入式的柴油机故障诊断系统[D]. 宋栋.中北大学 2012
[3]非接触式电流测量传感理论研究与实践[D]. 朱凌.上海交通大学 2012
[4]基于机器视觉的饮料灌装后杂质检测系统的研究与设计[D]. 于海亮.山东大学 2011
[5]霍尔电流传感器精度测试的不确定度分析[D]. 余英娥.华南理工大学 2011
[6]配电变压器损耗和容量在线检测方法研究[D]. 吴喜红.重庆大学 2010
本文编号：3531390
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电阻实际比值误差运算放大器在实际工作时并不是理想状态，存在温飘、失调、闭环增益误差
输入调制电路浮置电源输出光电元件电路+-光耦合器输出输入图 3-7 光电耦合隔离放大器原理框图电容耦合隔离放大器利用电容器的电荷感应传递信号，实现电气隔离。压控振荡器将输入信号转换成固定频率的信号，耦合电容将该信号传递到输出级，输出级的锁相环对信号进行解调还原。电容耦合隔离放大器在使用数字解调技术的基础上，使得线性度和带宽都要优于光电耦合隔离放大器，并且由于老化筛选设备内部空间有限，而变压器耦合型放大器体积较大，所以本设计选用电容耦合隔离放大器 ISO124 作为隔离单元的主要芯片，ISO124 的电压增益倍数为 1，最大非线性度仅为 0.01%，隔离电压为 1500Vrms。为使信号在 ISO124 前后完全形成电气隔离，我们使用 TI 公司生产的具有隔离作用的 DC/DC 转换模块 DCP011515DB，对 ISO124 输入侧和输出侧的供电电源进行隔离，隔离单元具体原理如图 3-8 所示。
而且触点在状态切换时可能发送抖动，降低使用维护性比较差。电子式开关如场效应管、晶体管、集成电路和拟开关，具有开关切换速度快、无机械磨损、使用寿命长、功这类开关不可避免的存在导通电阻，对电路设计带来一定影响辑控制部分和开关元件都集成在一个电路里，体积小且使用方路中经常用到，目前 COMS 型开关是最常用的一种模拟通道开这两种模拟开关，我们在选择时要综合考虑多方面参数，对于泄露电流、切换速度以及开关电阻都要进行分析研究。在满足，尽量减少开关的通道数，因为当开关断开时，开路电阻不是高阻态，断开通道会产生泄露电流，影响导通通道，通道数越的干扰越大。理想状态下模拟开关导通时电阻为零，断开时电实际情况下是不能实现的，要对开关存在的电阻阻抗匹配电路负载输入电阻。经过以上分析并结合课题需求，我们选用 COM DG408LDY 作为通道切换的开关元件。通道切换电路原理图如
【参考文献】：
期刊论文
[1]工业生产过程在线检测技术现状与展望[J]. 李海蓉,方雷,雷良平. 中国计量. 2018(04)
[2]用多功能温度校验仪现场检定温度二次仪表[J]. 薛成,王红兵. 计量与测试技术. 2017(10)
[3]穿心式升流器在电流互感器现场检定中的应用研究[J]. 孙一宁,焦通,李昊,崔广泉,李世海. 东北电力技术. 2017(09)
[4]升流器在现场检定电流互感器时的使用探讨[J]. 李涛. 机械工程与自动化. 2017(05)
[5]公路检测仪器现场计量检定的可操作性[J]. 李欣,徐灏. 化工管理. 2017(21)
[6]强电磁场环境下数据采集实现方法研究[J]. 刘冲冲,顾金良,宋巍,董庭勋. 电子测量技术. 2016(03)
[7]现代计量测试仪器的特点与发展方向[J]. 李宏校. 中国新技术新产品. 2015(22)
[8]面向多应用的通用数据采集技术方案[J]. 杜鹏,陶洪铸,高保成,张勇,郭凌旭,晏亮,温昭琦,陈清山. 电力系统自动化. 2015(01)
[9]晶体管老化筛选设备计量参数的校准[J]. 薛燕,刘玉波,东方,李贵森,李绍华. 宇航计测技术. 2014(02)
[10]电子器件散热及冷却的发展现状研究[J]. 郭磊. 低温与超导. 2014(02)
硕士论文
[1]基于特殊环境要求的电气部件温度适应性加固技术研究[D]. 苏娜娜.中国科学院研究生院(光电技术研究所) 2016
[2]基于嵌入式的柴油机故障诊断系统[D]. 宋栋.中北大学 2012
[3]非接触式电流测量传感理论研究与实践[D]. 朱凌.上海交通大学 2012
[4]基于机器视觉的饮料灌装后杂质检测系统的研究与设计[D]. 于海亮.山东大学 2011
[5]霍尔电流传感器精度测试的不确定度分析[D]. 余英娥.华南理工大学 2011
[6]配电变压器损耗和容量在线检测方法研究[D]. 吴喜红.重庆大学 2010
本文编号：3531390
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