Измерения температур

Для измерения статических параметров используют известные методы амперметра и вольтметра. Измерение статических параметров ИМС проводят в определенных дочках входных, выходных и передаточных характеристик ИМС, соответствующих логическим уровням «О» и «1». Измерение каждого статического параметра осуществляют по конкретной методике, предусматривающей режим измерения, состояние ИМС, последовательность подачи сигналов и др.

Средства контроля. В настоящее время для измерения статических и динамических параметров и функционального контроля ИМС в процессе массового производства используют в основном автоматические установки. Такие установки подразделяются на две части:!) ЭВМ и периферийное оборудование для управления процессом контроля (измерения) и регистрации результатов; 2) собственно установки

По способу снятия отсчета указатели могут быть разделены на две ос-новные группы: визуальные указатели и регистраторы. К группе визуальных указателей относятся все приборы, имеющие стрелочное, световое или цифровое отсчетное устройства. Такие указатели предназначены для измерения статических или медленно изменяющихся величин. Это объясняется тем, что результат любого измерения, как правило, должен быть представлен в виде числа, т. е. должен быть выражен в цифровом виде. При изменении измеряемой величины во времени результат измерения представляется в виде после-

Проволочные тензометры на бумажной основе, а также фольговые и пленочные тензометры применяются для измерений относительных деформаций et от 0,005—0,02 до 1,5—2%. Свободные проволочные тензометры, закрепленные по концам базы, а также эластичные (см. 7-12) тензометры могут быть использованы для измерения деформаций до 6—10%. Тензосопротивления практически безынерционны и применяются в диапазоне частот от 0 до 100 кгц. Струнные тензометры используются для измерения статических деформаций от 10~3 до 5%.

В табл. 29-1 приведены основные характеристики не-которых типов промышленных образцов универсальной многоканальной тензоизмеритель-ной аппаратуры [Л. 135; 29]. Для измерения статических деформаций наиболее распространены автоматические приборы уравновешивания. Типичным представителем таких приборов является одноточечный прибор уравновешивания типа Т-5, принципиальная схема которого приведена на 29-4.

Кроме описанного прибора, для измерения статических деформаций существует большое количество различных автоматических приборов, отличающихся количеством точек измерения (до 360), видом указателя (цифровое табло цифропечатание на ленте и т. д.) и другими параметрами.

2.3. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

Рассмотрим основные методы измерения статических параметров диодов и транзисторов.

2.9. Схема измерения статических параметров туннельного диода (а) и измеряемая характеристика (б).

2.3. Основные методы измерения статических параметров 66

КИА входного контроля предназначается для измерения статических и динамических параметров. Ее можно классифицировать по способам управления: ручное, полуавтоматическое и автоматическое. При ручном управлении микросхемы или микромодули поштучно помещают в контактирующее устройство, и оператор измеряет их параметры по командам с пульта управления. При этом он контролирует каждый отдельный тест. По окончании измерения микросхемы или микромодули вручную извлекают из контактирующего устройства и укладывают в технологическую тару. Такая аппаратура имеет относительно невысокукэ^стои-мость, универсальна и проста в управлении. Однако КИА'с руч-300

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Приборы для измерения температуры классифицируются в зависимости от того, какой метод измерения положен в основу их конструкции: контактный (метод непосредственного соприкосновения с измеряемой средой) и неконтактный (метод, основанный на расположении измерительного прибора на расстоянии от измеряемой среды).

В качестве термометрической жидкости чаще всего используют ртуть, которая служит для измерения температур от —30 до 500° С. Так как температура кипения ртути 357°С, то в высокоградусных термометрах ртуть в капилляре находится под давлением инертного газа. Это необходимо для создания в капилляре противодавления образующимся при нагревании парам ртути. Капилляры в высокоградусных термометрах изготавливают из прочного термостойкого стекла.

Терморезисторы применяют для измерения температур, скорости газового потока, давления и глубокого вакуума и других величин, зависящих от изменения теплопроводности среды.

Для измерения температуры применяют термометры сопротивления, у которых чувствительными элементами являются металлические (проволочные) терморезисторы (проволочка намотана на каркас из пластмассы или слюды в защитном кожухе).

Из металлов чаще всего применяются платина и медь. Тот или иной металл выбирают, исходя из его химической стабильности при повышенной температуре в данной среде. Медь применяют при температуре от —50 до +180 °С в сухой атмосфере, свободной от агрессивных газов. Платиновые термометры сопротивления используют для измерения температур от —200 до +650 °С в окислительной и инертной среде. Медные термометры сопротивления изготовляются из проволоки круглого сечения, изолированной тонкослойной и теплостойкой изоляцией (эмаль или шелк); проволока наматывается на каркас из пластмассы. Платиновую проволоку применяют без изоляции и наматывают на каркас из слюдяных пластин. Сопротивление обмотки берут равным 50—100 Ом. Для защиты от воздействия внешней- среды (влажность, агрессивные газы и т. п.) термометры сопротивления снабжаются защитной

Элемент измерительного устройства, преобразующий неэлектрическую величину в электрическую, называется измерительным преобразователем. Для измерения температур применяются термоэлектрические преобразователи и термометры сопротивления. Сочетание термоэлектрического преобразователя с магнитоэлектрическим измерительным механизмом называется термоэлектрическим пирометром ( 80). При нагревании рабочего конца термопары возникает ЭДС и ток в це-ПИ измерительного механизма. Взаимодействие тока и црля постоянного магнита приводит к отклонению под-виршой части прибора, по которому и определяют измеряемую температуру. Для защиты от механических по-

Применение термометров сопротивления для измерения температур показано на 81. Три плеча моста гь г2 и г3 выполнены из манганина, четвертое гт — термосопротивление (из меди, никеля, платины). Две рамки логометра (измерительный механизм, угол поворота которого зависит от отношения токов) гл\ и гЛ2 включены в диагональ моста. При равновесии моста (г2 = г3; r\=ri\ г„1 = гл2) потенциалы точек а и б одинаковые, в рамках логометра идут одинаковые токи встречного направления. Стрелка прибора показывает 0. При нарушении равновесия моста (г\ не равно г/) токи в рамках не равны, что вызывает поворот стрелки логометра. Угол поворота а пропорционален отношению токов в рамках, т. е. величине сопротивления преобразователя г/:

где К — постоянный для данной пары проводников коэффициент («коэффициент термо-ЭДС»), т. е. термо-ЭДС должна быть пропорциональна разности температур спаев. Провод, составленный из двух изолированных по длине друг от друга проволок из различных металлов или сплавов («термопара»), может быть использован для измерения температур. В термопарах используют проводники, имеющие большой по величине и стабильный коэффициент термо-ЭДС. Наоборот, для обмоток измерительных приборов и эталонных резисторов стремятся применять проводниковые металлы и сплавы с возможно меньшим коэффициентом термо-ЭДС относительно меди, чтобы избежать появления в измерительных схемах паразитных термо-ЭДС, которые могли бы вызвать ошибки при точных измерениях.

б) термисторные преобразователи — сопротивление термочувствительного резистора зависит от температуры окружающей среды или от условии конвективного рассеяния тепла, выделяемого током в резисторе; служат для измерения температур, скорости движения газов или жидкостей, давления газов, определения состава газовых смесей и т. д.;

е) фоторезисторные преобразователи — сопротивление преобразователя меняется в зависимости от интенсивности падающего на него светового потока; используются для измерения температур, прозрачности и мутности газов и жидкостей.