電子元件老化篩選設備在線檢測技術研究
發(fā)布時間：2021-12-09 22:04
在工業(yè)生產由機械化向智能自動化方向轉型的過程中,承擔電子元件篩選任務的老化篩選設備得到了廣泛使用,然而由于元件篩選技術的需要,老化篩選設備的供電電源及供電線路需長時間在高溫差強磁場的封閉環(huán)境下工作,元件承受的實際應力可能會出現(xiàn)與設定值偏差較大甚至完全失效的可能。為考查老化篩選設備工作中承擔篩選任務的實際能力,需要對老化篩選設備輸出的老化電壓與老化電流進行在線檢測。由于老化篩選工作室內部溫度在-55℃至80℃之間不斷變化并存在較強的電磁干擾信號,而且要求電壓檢測精度能夠達到0.05%,電流檢測精度達到0.07%,一般的計量測試系統(tǒng)難以滿足要求,為此需要開發(fā)設計專門的檢測系統(tǒng)。本文主要研究內容如下:首先,針對在線檢測系統(tǒng)較高的精度要求,本課題預先對系統(tǒng)誤差理論進行研究,確定系統(tǒng)的誤差分配原則及誤差合成方法,并以此指導系統(tǒng)總體方案與硬件電路的設計,同時對電子設備的熱設計及電磁屏蔽技術進行研究,針對老化篩選工作室內部環(huán)境特點,對系統(tǒng)進行了抗溫度干擾與抗電磁干擾設計,基于以上研究結果與系統(tǒng)需求完成了系統(tǒng)的總體方案設計。其次,設計在線檢測系統(tǒng)的整體硬件結構,將硬件電路分為模擬信號調理單元、隔離單元...
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
電阻實際比值誤差運算放大器在實際工作時并不是理想狀態(tài)，存在溫飄、失調、閉環(huán)增益誤差
輸入調制電路浮置電源輸出光電元件電路+-光耦合器輸出輸入圖 3-7 光電耦合隔離放大器原理框圖電容耦合隔離放大器利用電容器的電荷感應傳遞信號，實現(xiàn)電氣隔離。壓控振蕩器將輸入信號轉換成固定頻率的信號，耦合電容將該信號傳遞到輸出級，輸出級的鎖相環(huán)對信號進行解調還原。電容耦合隔離放大器在使用數(shù)字解調技術的基礎上，使得線性度和帶寬都要優(yōu)于光電耦合隔離放大器，并且由于老化篩選設備內部空間有限，而變壓器耦合型放大器體積較大，所以本設計選用電容耦合隔離放大器 ISO124 作為隔離單元的主要芯片，ISO124 的電壓增益倍數(shù)為 1，最大非線性度僅為 0.01%，隔離電壓為 1500Vrms。為使信號在 ISO124 前后完全形成電氣隔離，我們使用 TI 公司生產的具有隔離作用的 DC/DC 轉換模塊 DCP011515DB，對 ISO124 輸入側和輸出側的供電電源進行隔離，隔離單元具體原理如圖 3-8 所示。
而且觸點在狀態(tài)切換時可能發(fā)送抖動，降低使用維護性比較差。電子式開關如場效應管、晶體管、集成電路和擬開關，具有開關切換速度快、無機械磨損、使用壽命長、功這類開關不可避免的存在導通電阻，對電路設計帶來一定影響輯控制部分和開關元件都集成在一個電路里，體積小且使用方路中經常用到，目前 COMS 型開關是最常用的一種模擬通道開這兩種模擬開關，我們在選擇時要綜合考慮多方面參數(shù)，對于泄露電流、切換速度以及開關電阻都要進行分析研究。在滿足，盡量減少開關的通道數(shù)，因為當開關斷開時，開路電阻不是高阻態(tài)，斷開通道會產生泄露電流，影響導通通道，通道數(shù)越的干擾越大。理想狀態(tài)下模擬開關導通時電阻為零，斷開時電實際情況下是不能實現(xiàn)的，要對開關存在的電阻阻抗匹配電路負載輸入電阻。經過以上分析并結合課題需求，我們選用 COM DG408LDY 作為通道切換的開關元件。通道切換電路原理圖如
【參考文獻】：
期刊論文
[1]工業(yè)生產過程在線檢測技術現(xiàn)狀與展望[J]. 李海蓉,方雷,雷良平. 中國計量. 2018(04)
[2]用多功能溫度校驗儀現(xiàn)場檢定溫度二次儀表[J]. 薛成,王紅兵. 計量與測試技術. 2017(10)
[3]穿心式升流器在電流互感器現(xiàn)場檢定中的應用研究[J]. 孫一寧,焦通,李昊,崔廣泉,李世海. 東北電力技術. 2017(09)
[4]升流器在現(xiàn)場檢定電流互感器時的使用探討[J]. 李濤. 機械工程與自動化. 2017(05)
[5]公路檢測儀器現(xiàn)場計量檢定的可操作性[J]. 李欣,徐灝. 化工管理. 2017(21)
[6]強電磁場環(huán)境下數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)方法研究[J]. 劉沖沖,顧金良,宋巍,董庭勛. 電子測量技術. 2016(03)
[7]現(xiàn)代計量測試儀器的特點與發(fā)展方向[J]. 李宏校. 中國新技術新產品. 2015(22)
[8]面向多應用的通用數(shù)據(jù)采集技術方案[J]. 杜鵬,陶洪鑄,高保成,張勇,郭凌旭,晏亮,溫昭琦,陳清山. 電力系統(tǒng)自動化. 2015(01)
[9]晶體管老化篩選設備計量參數(shù)的校準[J]. 薛燕,劉玉波,東方,李貴森,李紹華. 宇航計測技術. 2014(02)
[10]電子器件散熱及冷卻的發(fā)展現(xiàn)狀研究[J]. 郭磊. 低溫與超導. 2014(02)
碩士論文
[1]基于特殊環(huán)境要求的電氣部件溫度適應性加固技術研究[D]. 蘇娜娜.中國科學院研究生院(光電技術研究所) 2016
[2]基于嵌入式的柴油機故障診斷系統(tǒng)[D]. 宋棟.中北大學 2012
[3]非接觸式電流測量傳感理論研究與實踐[D]. 朱凌.上海交通大學 2012
[4]基于機器視覺的飲料灌裝后雜質檢測系統(tǒng)的研究與設計[D]. 于海亮.山東大學 2011
[5]霍爾電流傳感器精度測試的不確定度分析[D]. 余英娥.華南理工大學 2011
[6]配電變壓器損耗和容量在線檢測方法研究[D]. 吳喜紅.重慶大學 2010
本文編號：3531390
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
電阻實際比值誤差運算放大器在實際工作時并不是理想狀態(tài)，存在溫飄、失調、閉環(huán)增益誤差
輸入調制電路浮置電源輸出光電元件電路+-光耦合器輸出輸入圖 3-7 光電耦合隔離放大器原理框圖電容耦合隔離放大器利用電容器的電荷感應傳遞信號，實現(xiàn)電氣隔離。壓控振蕩器將輸入信號轉換成固定頻率的信號，耦合電容將該信號傳遞到輸出級，輸出級的鎖相環(huán)對信號進行解調還原。電容耦合隔離放大器在使用數(shù)字解調技術的基礎上，使得線性度和帶寬都要優(yōu)于光電耦合隔離放大器，并且由于老化篩選設備內部空間有限，而變壓器耦合型放大器體積較大，所以本設計選用電容耦合隔離放大器 ISO124 作為隔離單元的主要芯片，ISO124 的電壓增益倍數(shù)為 1，最大非線性度僅為 0.01%，隔離電壓為 1500Vrms。為使信號在 ISO124 前后完全形成電氣隔離，我們使用 TI 公司生產的具有隔離作用的 DC/DC 轉換模塊 DCP011515DB，對 ISO124 輸入側和輸出側的供電電源進行隔離，隔離單元具體原理如圖 3-8 所示。
而且觸點在狀態(tài)切換時可能發(fā)送抖動，降低使用維護性比較差。電子式開關如場效應管、晶體管、集成電路和擬開關，具有開關切換速度快、無機械磨損、使用壽命長、功這類開關不可避免的存在導通電阻，對電路設計帶來一定影響輯控制部分和開關元件都集成在一個電路里，體積小且使用方路中經常用到，目前 COMS 型開關是最常用的一種模擬通道開這兩種模擬開關，我們在選擇時要綜合考慮多方面參數(shù)，對于泄露電流、切換速度以及開關電阻都要進行分析研究。在滿足，盡量減少開關的通道數(shù)，因為當開關斷開時，開路電阻不是高阻態(tài)，斷開通道會產生泄露電流，影響導通通道，通道數(shù)越的干擾越大。理想狀態(tài)下模擬開關導通時電阻為零，斷開時電實際情況下是不能實現(xiàn)的，要對開關存在的電阻阻抗匹配電路負載輸入電阻。經過以上分析并結合課題需求，我們選用 COM DG408LDY 作為通道切換的開關元件。通道切換電路原理圖如
【參考文獻】：
期刊論文
[1]工業(yè)生產過程在線檢測技術現(xiàn)狀與展望[J]. 李海蓉,方雷,雷良平. 中國計量. 2018(04)
[2]用多功能溫度校驗儀現(xiàn)場檢定溫度二次儀表[J]. 薛成,王紅兵. 計量與測試技術. 2017(10)
[3]穿心式升流器在電流互感器現(xiàn)場檢定中的應用研究[J]. 孫一寧,焦通,李昊,崔廣泉,李世海. 東北電力技術. 2017(09)
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[5]公路檢測儀器現(xiàn)場計量檢定的可操作性[J]. 李欣,徐灝. 化工管理. 2017(21)
[6]強電磁場環(huán)境下數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)方法研究[J]. 劉沖沖,顧金良,宋巍,董庭勛. 電子測量技術. 2016(03)
[7]現(xiàn)代計量測試儀器的特點與發(fā)展方向[J]. 李宏校. 中國新技術新產品. 2015(22)
[8]面向多應用的通用數(shù)據(jù)采集技術方案[J]. 杜鵬,陶洪鑄,高保成,張勇,郭凌旭,晏亮,溫昭琦,陳清山. 電力系統(tǒng)自動化. 2015(01)
[9]晶體管老化篩選設備計量參數(shù)的校準[J]. 薛燕,劉玉波,東方,李貴森,李紹華. 宇航計測技術. 2014(02)
[10]電子器件散熱及冷卻的發(fā)展現(xiàn)狀研究[J]. 郭磊. 低溫與超導. 2014(02)
碩士論文
[1]基于特殊環(huán)境要求的電氣部件溫度適應性加固技術研究[D]. 蘇娜娜.中國科學院研究生院(光電技術研究所) 2016
[2]基于嵌入式的柴油機故障診斷系統(tǒng)[D]. 宋棟.中北大學 2012
[3]非接觸式電流測量傳感理論研究與實踐[D]. 朱凌.上海交通大學 2012
[4]基于機器視覺的飲料灌裝后雜質檢測系統(tǒng)的研究與設計[D]. 于海亮.山東大學 2011
[5]霍爾電流傳感器精度測試的不確定度分析[D]. 余英娥.華南理工大學 2011
[6]配電變壓器損耗和容量在線檢測方法研究[D]. 吳喜紅.重慶大學 2010
本文編號：3531390
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