Способ автоматизированного измерения сопротивления при применении четырёхконтактных устройств

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет контролировать целостность электрических цепей. Согласно изобретению способ автоматизированного измерения сопротивлений с помощью четырехконтактного устройства заключается в том, что контакты располагают последовательно на произвольном расстоянии друг от друга, при помощи ключей двухпроводного мультиплексора проводят восемь коммутаций между контактами 1 и 2, 3 и 4, 1 и 3, 2 и 4 при прямом и обратном токе, измеряют восемь промежуточных значений сопротивления R1, R1обр, R2, R2обр, R3, R3обр, R4, R4обр соответственно и вычисляют значение сопротивления по формуле Rизм = [(R4+R3-R2-R1)+(R4обр+R3обр-R2обр-R1обр)]/4. Изобретение обеспечивает высокую точность и повышенную надежность определения значений сопротивлений за счет исключения из результатов измерений значений переходных и контактных сопротивлений в образуемых электрических цепях. 1 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам контроля сопротивления при применении четырехконтактных устройств.

Известен способ автоматизированного измерения сопротивлений, в котором результат измерений достигается за счет определенной последовательности четырех коммутаций и измерений промежуточных сопротивлений R1, R2, R3, R4 и расчета искомого значения сопротивления Rx=(R4+R3-R2-R1)/2. Патент РФ №2655470, МПК G01R 27/02, G01R 31/02, 28.05.2018. Данное техническое решение принято в качестве прототипа.

Недостатком способа является то, что он направлен на исключение значений сопротивлений ключей мультиплексора КН1, KL1, KHm, KLm и не исключает контактную разность потенциалов, возникающую между объектом контроля и контактными устройствами (контактное сопротивление между ними).

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка способа, позволяющего контролировать сопротивление с помощью четырехконтактного устройства позволяющего исключать из результата измерений переходные, контактные сопротивления, сопротивления линий связи и ключей мультиплексора образованных измерительных каналов.

Техническим результатом является повышение точности измерения электрического сопротивления.

Технический результат достигается тем, в схеме четырехзондового метода измерений сопротивления при помощи ключей двухпроводного мультиплексора проводят восемь коммутаций между контактами 1 и 2, 3 и 4, 1 и 3, 2 и 4 при прямом и обратном токе и измеряют восемь промежуточных значений сопротивления; путем решения системы уравнений определяют среднее арифметическое значение сопротивления.

На чертеже представлена эквивалентная электрическая схема расположения контактных устройств при измерениях сопротивлений.

Способ реализуется следующим образом.

Контакты 1, 2, 3 и 4 через мультиплексор подключаются к одному измерителю сопротивлений. При этом может быть использован как измеритель сопротивлений с фиксированным значением тестового тока, так и компенсационный метод.

Осуществляют 8 измерений значений промежуточных сопротивлений R1, R1обр, R2, R2обр, R3, R3обр, R4, R4обр соответственно между контактами 1 и 2, 3 и 4, 1 и 3, 2 и 4:

- измеряется значение сопротивления R1=(R1K+R1к1+R12+R2K+R2к2); при этом может дополнительно контролироваться целостность измерительной цепи между контактами 1 и 2 четырехконтактного устройства при прямом токе путем сравнения с критическим допуском

- измеряется значение сопротивления R1обр=(R1K+R1к2+R21+R2K+R2к1); при этом может дополнительно контролироваться целостность измерительной цепи между контактами 1 и 2 четырехконтактного устройства при обратном токе путем сравнения с критическим допуском

- измеряется значение сопротивления R2=(R3K+R3к1+R34+R4K+R4к2), при этом может дополнительно контролироваться целостность измерительной цепи между контактами 3 и 4 четырехконтактного устройства при прямом токе путем сравнения с критическим допуском

- измеряется значение сопротивления R2обр=(R3K+R3к2+R43+R4K+R4к1), при этом может дополнительно контролироваться целостность измерительной цепи между контактами 3 и 4 четырехконтактного устройства при обратном токе путем сравнения с критическим допуском

- измеряется значение сопротивления R3=(R1K+R1к1+R13+R3K+R3к2), при этом может дополнительно контролироваться целостность измерительной цепи между контактами 1 и 3 четырехконтактного устройства при прямом токе путем сравнения с критическим допуском

- измеряется значение сопротивления R3обр=(R1K+R1к2+R31+R3K+R3к1), при этом может дополнительно контролироваться целостность измерительной цепи между контактами 1 и 3 четырехконтактного устройства при обратном токе путем сравнения с критическим допуском

- измеряется значение сопротивления R4=(R2K+R2к1+R24+R4K+R4к2), при этом может дополнительно контролироваться целостность измерительной цепи между контактами 2 и 4 четырехконтактного устройства при прямом токе путем сравнения с критическим допуском

- измеряется значение сопротивления R4обр=(R2K+R2к2+R42+R4K+R4к1), при этом может дополнительно контролироваться целостность измерительной цепи между контактами 2 и 4 четырехконтактного устройства при обратном токе путем сравнения с критическим допуском

где:

R1к1; R1к2; R2к1; R2к2; R3к1; R3к2; R4к1; R4к2 - неизвестные значения сопротивлений линий связи и сопротивлений ключей мультиплексора;

R1K; R2K; R3K; R4K - неизвестные значения контактных сопротивлений на контактах 1, 2, 3 и 4 четырехконтактного устройства соответственно.

Невыполнение неравенств (1)-(8) свидетельствует о нецелостности образованных цепей.

Искомое сопротивление рассчитываются по значениям промежуточных измерений.

Рассчитывается эквивалентное сопротивление R по формуле:

При этом число уравнений для данной совокупности измерений промежуточных значений сопротивлений меньше числа неизвестных сопротивлений R, R, R12, R13, R24, R, R, R34, R1к1, R1к2, R2к1, R2к2, R3к1, R3к2, R21, R31, R42, R4к1, R4к2, R43.

Решение (9):

Таким образом,

С учетом того, что при последовательном расположении сопротивлений R24=R23+R34, R42=R32+R43, R13=R12+R23, R31=R21+R32

R=R23+R34+R32+R43+R12+R23+R21+R32-R34-R43-R12-R21,

а также с учетом того, что R23 и R32 - это значения среднего арифметического значения сопротивления между контактами 2 и 3 измеренные при прямом и обратном токе, среднее арифметическое значение сопротивления Rизм вычисляется по формуле:

Таким образом, использование представленного способа позволяет с высокой точностью и повышенной надежностью контролировать значения сопротивления.

Кроме того, данный способ позволяет контролировать целостность всех образуемых электрических цепей и исключать из результата измерений значения переходных и контактных сопротивлений, сопротивлений линий связи и ключей мультиплексора в образуемых электрических цепях.

Способ автоматизированного измерения сопротивлений с помощью четырехконтактного устройства, отличающийся тем, что контакты располагают последовательно на произвольном расстоянии друг от друга, при помощи ключей двухпроводного мультиплексора проводят восемь коммутаций между контактами 1 и 2, 3 и 4, 1 и 3, 2 и 4 при прямом и обратном токе и измеряют восемь промежуточных значений сопротивления R1, R1обр, R2, R2обр, R3, R3обр, R4, R4обр соответственно; вычисляют среднее арифметическое значение сопротивления

Rизм=[(R4+R3-R2-R1)+(R4обр+R3обр-R2обр-R1обр)]/4.



 

Похожие патенты:

Использование: для автоматизированного контроля теплового сопротивления различных диодов, транзисторов, импульсных преобразователей и других полупроводниковых устройств, имеющих с своей структуре р-n переходы.

Изобретение относится к области полупроводниковой электроники и может быть использовано для оценки запирающей способности силовых транзисторов, диодов, тиристоров по напряжению как в процессе их производства, так и в условиях эксплуатации.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно неразрушающему контролю, и может быть использовано для измерения тепловых параметров полупроводниковых приборов после изготовления и монтажа на радиатор охлаждения.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к неразрушающему контролю, и может быть использовано для измерения тепловых параметров полупроводниковых приборов после изготовления и монтажа на радиатор охлаждения.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к неразрушающему контролю, и может быть использовано для измерения тепловых параметров полупроводниковых приборов после изготовления и монтажа на радиатор охлаждения.

Изобретение относится к технике измерения тепловых параметров компонентов силовой электроники и может быть использовано для определения переходного теплового сопротивления кристалл-корпус ZThJC(t) и теплового сопротивления кристалл-корпус в состоянии теплового равновесия RThJC транзисторов с полевым управлением, в частности биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT) и полевых транзисторов с изолированным затвором (MOSFET) для контроля их качества.

Изобретение относится к технике измерения тепловых параметров компонентов силовой электроники и может быть использовано для определения переходного теплового сопротивления кристалл-корпус ZThJC(t) и теплового сопротивления кристалл-корпус в состоянии теплового равновесия RThJC транзисторов с полевым управлением, в частности биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT) и полевых транзисторов с изолированным затвором (MOSFET) для контроля их качества.

Использование: для разбраковки ИС класса «система на кристалле» по критерию потенциальной надежности. Сущность изобретения заключается в том, что на представительной выборке ИС класса «система на кристалле» измеряют значения критических напряжений питания (КНП) отдельно для каждого функционального блока ИС при различных температурах (например, при 25°С, 50°С, 75°С и верхней допустимой для ИС данного класса температуре), строят графики усредненных по выборке зависимостей значений КНП от температуры для каждого функционального блока.

Использование: для оценки скорости поверхностной рекомбинации неравновесных носителей заряда полупроводников. Сущность изобретения заключается в том, что метод оценки скорости поверхностной рекомбинации неравновесных носителей заряда в полупроводниках типа CdS, основанный на зависимости структуры спектра фотопроводимости от величины и знака напряженности электрического поля на поверхности полупроводника, отличается тем, что скорость поверхностной рекомбинации полупроводника определяется по форме спектральной кривой фототока в области экситонных резонансов.

Изобретение относится к области технической диагностики и может быть использовано для автоматизированного бесконтактного диагностирования технического состояния радиоэлектронных устройств (РЭУ) различных типов.

Изобретение относится к области измерения электрических величин, а именно к электроизмерительной технике, и может быть использовано для измерения сопротивления изоляции кабелей, конденсаторов и других объектов.

Изобретения относятся к электроизмерительной технике, а именно к измерению активного, реактивного и полного сопротивления двухполюсника, и могут быть использованы для измерения параметров пассивных электрических цепей.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может применяться для бесконтактного измерения удельной электрической проводимости тонких металлических пленок толщиной от 0,05 до 5 мкм.

Изобретение относится к области электроизмерительной техники, а именно к измерению и контролю активной и реактивной составляющих полного сопротивления, в том числе двухполюсников, имеющих между полюсами ЭДС, например электрических машин переменного тока.

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для измерения удельного электрического сопротивления металлических образцов в процессе растяжения при механических испытаниях.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения активного сопротивления, и может быть использовано в средствах для измерения неэлектрических величин резистивными датчиками.

Изобретение относится к области физики, а именно к анализу материалов путем бесконтактного определения удельного электросопротивления нагреваемого в индукторе высокочастотного индукционного генератора металлического образца цилиндрической формы в диапазоне температур 1000-2500 К.

Изобретение относится к области электрических измерений и может быть использовано при эксплуатации, ремонте или сушке трансформаторов. Техническим результатом является снижение трудоемкости измерения активного сопротивления обмоток трансформатора.

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ автоматизированного измерения сопротивлений и может применяться для удаленного контроля сопротивлений в случае их соизмеримости с сопротивлением линий связи и коммутации.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к электротензометрии, и может быть использовано в авиационной промышленности, машиностроении, строительстве для исследования прочности конструкций с помощью одиночного тензорезистора в частотном диапазоне от 0 до 5000 Гц и более при повышенном уровне мешающих факторов - электромагнитных помех и термоэ.д.с.

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет контролировать целостность электрических цепей. Согласно изобретению способ автоматизированного измерения сопротивлений с помощью четырехконтактного устройства заключается в том, что контакты располагают последовательно на произвольном расстоянии друг от друга, при помощи ключей двухпроводного мультиплексора проводят восемь коммутаций между контактами 1 и 2, 3 и 4, 1 и 3, 2 и 4 при прямом и обратном токе, измеряют восемь промежуточных значений сопротивления R1, R1обр, R2, R2обр, R3, R3обр, R4, R4обр соответственно и вычисляют значение сопротивления по формуле Rизм [+]4. Изобретение обеспечивает высокую точность и повышенную надежность определения значений сопротивлений за счет исключения из результатов измерений значений переходных и контактных сопротивлений в образуемых электрических цепях. 1 ил.

Наверх