Гп.к —сопротивление потерь резонансного контура, Ом;опт— значение переходного сопротивления контактов подключения, Ом;
f— частота измерения, Гц.
G1—генератор тока высокой частоты; G2—генератор
постоянного тока; С1—разделительный конденсатор;
L1—индуктивность развязки по высокой частоте;
L2—индуктивность контура; С2—переменный конденсатор; Лк —калибровочный резистор; VD—ди
од; XI, контакты подключения диода или калибровочного резистора; Л—усилитель; Pl, Р2—измерительные приборы
Черт. 3
Значение индуктивности Llt Гн, выбирают из условия 2^Л1»ГдИф+г
КОНТ*
Измерительный прибор Р1 должен обеспечивать измерение постоянного тока через диод с. погрешностью в пределах ±2%.
В электрической схеме допускается отсутствие прибора Р1.
Колебательный контур L2C2 должен обеспечивать возможность настройки на частоту измерения и иметь добротность Q>400.
Значение сопротивления калибровочного резистора RK, Ом, выбирают из условия
Rk~(^ 2)ГдИф.
Погрешность определения сопротивления RK не должна выходить за пределы ±1 %.
Если значение переходного сопротивления контактов XI и Х2 меньше или равно 0,015 гДИф, то его при измерениях не учитывают.
Усилитель А должен удовлетворять требованиям, изложенным в п. 2.2.11.
Погрешность измерительного прибора Р2 не должна выходить за пределы ±2 %.
Подготовка и проведение измерений
Подключают калибровочный резистор RK к контактам ’ XI и Х2, подают переменный ток генератора G1 и настраивают контур в резонанс по минимальному показателю измерительного прибора Р2. Показания прибора Р2 пропорциональны значению RK или Гдиф, т. к. сопротивление потерь резонансного контура и контактов постоянны для каждой конкретной измерительной установки.
По известному значению сопротивления резистора Р,< калибруют в омах шкалу прибора Р2 путем изменения коэффициента усиления усилителя А.
Подключают диод к контактам XI и Х2, подают от генератора G2 на диод постоянный ток заданного значения, настраивают контур в резонанс и отсчитывают значение дифференциального или динамического сопротивления диода.
П о ка з а те л и точности измерения
Погрешность измерения дифференциального и динамического сопротивлений диодов не должна выходить за пределы ±10 % с доверительной вероятностью 0,997.
Расчет погрешности измерения приведен в справочном приложении 2.
МОСТОВОЙ МЕТОД
Условия и режим измерения
Условия и режим измерения должны соответствовать требованиям, изложенным в пп. 1.1.2 и 1.1.3.
Аппаратура
Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 4.
Генератор постоянного тока G должен удовлетворять следующим требованиям:
установление и поддержание постоянного тока через диод с погрешностью в пределах ±3 %;
нестабильность постоянного тока не должна выходить за пределы ±1 %;
коэффициент пульсации не должен выходйть за пределы ±1 %•
Индуктивность L служит для развязки по переменному току. Значения емкости С, Ф, и индуктивности L, Гн, выбирают из условий
21tfc 5 2я/С <^гл»Ф>
где гДИф — значение дифференциального (или динамического) сопротивления диода, указанное в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов, Ом.
VD
О—генератор постоянного тока; L—разделительная индуктивность; Р—измерительный прибор; С—конденсатор развивки; XJ' Х2—контакты подключения диода; VD—диод; Л—высокочастотный мост
Черт. 4
Измерительный прибор Р должен обеспечивать измерение постоянного тока диода с погрешностью в пределах ±2 % •
Высокочастотный мост А должен удовлетворять следующим требованиям:
обеспечивать измерение на заданной частоте;
обеспечивать прохождение постоянного тока между его выходными контактами;
обеспечивать задание амплитуды переменного тока не более 10% значения постоянного тока, проходящего через диод;
погрешность измерения не должна выходить за пределы ±5%.
Переходное сопротивление контактов XI и Х2, емкость между ними и емкость между входными контактами измерительного моста при обработке результатов измерения не учитывают.
Подготовка и проведение измерений
Уравновешивают высокочастотный измерительный мост А согласно технической документации на него.
Подключают диод к контактам XI и Х2, устанавливают постоянный ток генератора G.
Уравновешивают мост и отсчитывают значения параллельного сопротивления R„ и параллельной емкости Сп.
Дифференциальное (или динамическое) сопротивление диода гдиф, Ом, вычисляют по формуле
г -
диф~ 1 + (2л^пСп)2 '
П о к а з а те л и точности измерения
Погрешность измерения дифференциального и динамического сопротивлений диода не должна выходить за пределы ±10% с доверительной вероятностью 0,997.
Расчет погрешности измерения приведен в справочном приложении 2.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
О СООТВЕТСТВИИ ГОСТ 18986.14—85 СТ СЭВ 2769—80
Разд. 3 и 4 ГОСТ 18986.14—85 соответствуют разд. 6 СТ СЭВ 2769—80.ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное
РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ
Метод замещения
Дифференциальное сопротивление диода, гД!1ф , Ом, определяют по формуле
___ Яд
^■диф —ГКдк
Интервал, в котором с доверительной вероятностью находится погрешность измерений бГдиф %, определяют по формуле
У(К+(г)‘+(г)‘ =
’ ' Л 2 ' ' Лз 1
где Л2 , Ki, ... Лэ — коэффициенты, зависящие от законов распределения суммарной и частных погрешностей соответственно;
бгк —составляющая погрешности определения сопротивления резистора калибровки;
бак — составляющая погрешности отсчета по шкале измерительного прибора при подключении резистора калибровки;
ба д — составляющая погрешности отсчета по шкале измерительного прибора при подключении диода;
6А — составляющая погрешности за счет нестабильности амплитуды переменного тока;
д/?вх — составляющая погрешности за счет шунтирующего влияния входного сопротивления усилителя;
6ЯВЬ.Х—составляющая погрешности за счет шунтирующего влияния выходного сопротивления генератора;
6Р — составляющая погрешности за счет неточности показаний измерительного прибора;
6S — составляющая погрешности за счет нелинейности усиления амплитуды переменного тока;
6(7 — составляющая погрешности за счет пульсации постоянного напряжения.
Так как суммарная погрешность измерения зависит от многих влияющих факторов и складывается из большого числа частных составляющих погрешности, принимаем распределение составляющих погрешности измерения и распределение суммарной погрешности измерения нормальным. Тогда при доверительной вероятности 0,997 коэффициенты Ki и Kg равны 3. Подставляя в формулу (см. п. 1.2) значения бгк =0,5%, 6А = 1%, б/?вх=1%, 8#вых=1%. 6Р=3%, бВ=2°/о, 6U=2%, получаем, что погрешность измерения не должна выходить за пределы ±7% с доверительной вероятностью 0,997.
Резонансный метод с параллельным контуром
Сопротивление ДИОДОВ Гдиф, Ом, определяют по формуле
скf I I
Гдиф 2KfC|QK I, «д “к / ’
Интервал, в котором с доверительной вероятностью находится погрешность измерений бГдиф. %, определяют по формуле
при этом бсс, и бак определяют по формулам
где К 2 Ki ... Кд — коэффициенты, зависящие от законов распре
деления суммарных и частных погрешностей соответственно;
6СК —составляющая погрешности определения емкости калибровочного конденсатора;
6f —■ составляющая погрешности за счет нестабильности частоты генератора;
6С2 — составляющая погрешности определения общей емкости контура;
б(?к —составляющая погрешности определения добротности контура;
6Й—составляющая погрешности за счет нестабильности амплитуды переменного тока;
6Р — составляющая погрешности отсчета показаний измерительного прибора;
8U ■—составляющая погрешности за счет пульсации постоянного напряжения.
Так как суммарная погрешность измерения зависит от многих влияющих факторов и складывается из большого числа частных составляющих погрешности, принимаем распределение составляющих погрешности измерения и распределение суммарной погрешности измерения нормальным. Тогда при доверительной вероятности Р=0,997 коэффициенты Кс и равны 3. Подставляя в формулу значения 6СК =3%, 6С2=2%, 6Q к =7%, М = 1 %, '*
6Р=2%, бВ = 2°/о, 6/7=2%, получаем, что погрешность измерения бг1Иф,
%, с доверительной вероятностью Р=0,997 не должна выходить за пределы, рассчитанные по формуле
. /0,025 1
бГдиф=±(т^+0’1 А100-
Резонансный метод с последовательным контуром
Интервал, в котором с доверительной вероятностью находится погрешность измерений, определяют по методике, изложенной в разд. 1 настоящего приложения, при условии соблюдения требований пп. 3.2.4, 3.2.5.
Мостовой метод
Интервал, в котором с доверительной вероятностью находится погрешность измерений, бгдиф , %, определяют по формуле
/(£Л(Ч)’+(ЧГ+ ftp ft# •
■ 1 ' Л» / Л3 л4 / 15I
где Ks , К1...Къ — коэффициенты, зависящие от законов распределения составляющих погрешностей соответственно;
6А — составляющая погрешности измерительного моста;
SZf ,t>Z составляющие погрешности за счет шунтирующего влияния конденсатора и разделительной индуктивности соответственно;
6(7—составляющая погрешности за ’ счет неточности установления и поддержания постоянного напряжения;
бсХопер — составляющая погрешности за счет неточности отсчета момента равновесия моста.
Так как суммарная погрешность измерения зависит от многих влияющих факторов и складывается из большого числа частных составляющих погрешности, принимаем распределение составляющих погрешности измерения и распределение суммарной погрешности измерения нормальным. Тогда при доверительной вероятности 0,997 коэффициенты Ki и равны 3. Подставляя в формулу значения 6Л = 5%, SZC =1%, dZL =1%; 6(7 = 2%, ба опер =2%, получаем, что погрешность измерения не должна выходить за пределы ± 10% с доверительной вероятностью 0,997.
Редактор Т. С. Шеко
Технический редактор В. И. Тушева
Корректор М. И. Гринвальд
■Сдано в наб. 05.06.85 Подп. в печ. 31.07.85 1,0 усл. п. л. 1,0 усл. кр.-отт. 0.81 уч.-изд. л. '* Тир. 12000 Цена 5 коп.
Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП,
Новопресненский пер., 3.
Калужская типография стандартов, ул. Московская, 256. Зак. 1690