Назначение
Установка для измерения параметров мощных транзисторов «Гамма PXI» (далее по тексту - установка) предназначена для измерения статических и динамических электрических (напряжение, сила тока, сопротивление, емкость) и временных параметров мощных IGBT и MOSFET транзисторов и интеллектуальных силовых модулей при межоперационном и выходном контроле изделий электронной техники в ОАО «НПП «Пульсар», г. Москва.
Описание
Установка построена на функционально-модульной основе и состоит из двух основных блоков:
- устройство измерительное Г амма PXI;
- устройство измерительное на модулях National Instruments.
В состав устройства измерительного Гамма PXI входят модули:
- источник импульсного напряжения с программируемым током потребления;
- источник низковольтного импульсного напряжения коллектора заданной полярности, амплитуды и длительности;
- преобразователь импульсного напряжения и тока в постоянное напряжение и генератор импульсного тока;
- модуль заряда и разряда емкости.
Помимо перечисленных модулей, устройство измерительное Гамма PXI содержит источник питающих напряжений, плату сопряжения с контроллером, а также адаптеры статики и динамики, предназначенные для реализации режимов измерения параметров IGBT, MOSFET транзисторов и интеллектуальных силовых модулей.
Устройство измерительное на модулях National Instruments размещено в шасси NI PXIe-1078 и включает в себя:
- модуль NI PXI-4071 в режиме измерения постоянного напряжения;
- модуль NI PXIe-5162 - 4-х канальный осциллограф;
- модуль NI PXI-5402 в режиме генерации синусоидального сигнала;
- модуль NI PXI-6221 в режиме генерации напряжения;
- два модуля NI PXI-4110 источника постоянного напряжения питания;
- модуль коммутации NI PXfe-2569 для подключения измерительных цепей постоянного напряжения к модулю NI PXI-4071, а также включения реле адаптеров;
- модуль котроллера NI PXIe-8133, служащий для управления установкой, сбора, обработки и хранения измерительной информации.
Общий вид установки показан на рисунке 1. На наружных панелях установки отсутствуют элементы подстройки и регулировки, доступные пользователю.
Программное обеспечение
Программное обеспечение выполняет функции создания, редактирования параметров функционального контроля, задания параметров параметрических измерений, источников питания, универсальных каналов и других устройств установки, а также обработку и документирование измерительной информации.
Уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «низкий» по Р50.2.077-2014, класс риска “A” по WELMEC 7.2, Issue 5.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| идентификационное наименование | «Г амма PXI» |
| идентификационный номер версии | 1.0.0 и выше |
| цифровой идентификатор | - |
| другие идентификационные данные | - |
место для знака утверждения место пломбирования
типа и знака поверки (защитная краска под винт)
Рисунок 1 - Общий вид установки
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики установки представлены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ В СТАТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ |
| ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ЗАТВОРЕ |
| диапазон напряжения U, В | от ± 0,5 до ± 20 |
| сила тока в нагрузке, мА | ± 10 |
| пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения, В | ± (0,01 •U + U0), где U - значение напряжения; U0 = 0,01 В |
| амплитуда пульсаций частотой 100 Гц, не более, мВ | 10 |
| ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ИМПУЛЬСНОГО ТОКА КОЛЛЕКТОРА (СТОКА) |
| диапазон силы тока I, А | от ± 1 до ± 200 |
| максимальное напряжение имакс, длительность импульсов Т и минимальная скважность S | Uмакс, В | T, мкс | S |
| сила тока < 30 А | 30 | 300 | 200 |
| сила тока < 50 А | 20 | 200 | 300 |
| сила тока < 100 А | 10 | 150 | 400 |
| сила тока < 200 А | 5 | 100 | 600 |
| пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения силы тока, А | ± (0,05 •I + I0), где I - значение силы тока; I0 = 0,05 А |
| 1 | 2 |
| ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ИМПУЛЬСНОГО НИЗКОВОЛЬТНОГО НАПРЯЖЕНИЯ КОЛЛЕКТОРА (СТОКА) |
| диапазон напряжения U, В | от ± 1 до ± 30 |
| предельная сила тока в нагрузке Шакс, длительность импульсов T и минимальная скважность S | Шакс, А | T, мкс | S |
| напряжение < 5 В | 200 | 100 | 600 |
| напряжение < 10 В | 100 | 150 | 400 |
| напряжение < 20 В | 50 | 200 | 300 |
| напряжение < 30 В | 30 | 300 | 200 |
| пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения, В | ± (0,05 •U + U0), где U - значение напряжения; U0 = 0,01 В |
| ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ИМПУЛЬСНОГО ВЫСОКО] КОЛЛЕКТОРА (СТОКА) | ВОЛЬТНОГО НАПРЯЖЕНИЯ |
| диапазон напряжения U, В | от ± 30 до ± 700 |
| максимальная длительность импульсов T при силе тока в нагрузке !н | 1н = 20 мА | 1н = 10 мА | 1н = 5 мА |
| Т = 60 мс | Т = 80 мс | Т = 100 мс |
| пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения, В | ± (0,03 •U + U0), где U - значение напряжения; U0 = 3 В |
| ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ИМПУЛЬСНОГО ТОКА КОЛЛЕКТОРА (СТОКА) ПРИ ВЫСОКОВОЛЬТНОМ НАПРЯЖЕНИИ |
| диапазон силы тока I, мА | от ± 0,1 до ± 20 |
| максимальное напряжение коллектора (стока), В | 700 |
| максимальная длительность импульсов T при силе тока I | I = 20 мА | 1= 10 мА | I < 5 мА |
| Т = 60 мс | Т = 80 мс | Т = 100 мс |
| пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения силы тока, мА | ± (0,01 •I + I0), где I - значение силы тока; Io = 0,003 мА при I < 2 мА; Io = 0,020 мА при I > 2 мА |
| ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ |
| среднеквадратическое значение напряжения, мВ | 200 |
| частота, МГц | 1 ± 0,01 |
| пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения, мВ | ± 10 |
| ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ В ДИНАМИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ |
| ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ИМПУЛЬСНОГО НАПРЯЖ] | ЕНИЯ ЗАТВОРА |
| диапазон напряжения U, В | от 5 до 15 |
| длительность импульсов, мкс | от 1 до 20 |
| длительность фронта и спада, не более, нс | 50 |
| пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения U, В | ± (0,03 •U + U0), где U - значение напряжения; U0 = 0,005 В |
| ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ИМПУЛЬСНОГО ТОКА ЗА! | ГВОРА |
| диапазон силы тока I, мА | от 1 до 10 |
| длительность импульсов, мкс | от 1 до 50 |
| максимальное напряжение, В | 15 |
| минимальная скважность | 1000 |
| пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения силы тока, мА | ± (0,03 •I + I0) где I - значение силы тока; I0 = 0,01 мА |
| 1 | 2 |
| ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ КОЛЛЕКТОРА (СТОКА) |
| диапазон напряжения U, В | от 30 до 700 |
| пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения, В | ± (0,05-U + U0), где U - значение напряжения; U0 = 1,5 В |
| ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ИМПУЛЬСНОГО ТОКА КОЛЛЕКТОРА (СТОКА) при индуктивности 200 мкГн, емкости 100 мкФ и сопротивлении 10 Ом |
| диапазон силы тока I, А | от 10 до 200 |
| пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения силы тока, А | ± (0,05-I + I0) где I - значение силы тока; I0 = 0,1 А |
| ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ |
| ИЗМЕРЕНИЕ ИМПУЛЬСНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (длительность импульсов не менее 50 мкс) |
| диапазон напряжения U, В | от 0,03 до 700 |
| пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения напряжения, В | ± (0,03-U + U0), где U - значение напряжения; U0 = 0,001 В |
| ИЗМЕРЕНИЕ СИЛЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА |
| диапазон силы тока I, А | от 1-10-9 до 0,1 |
| пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения силы тока |
| сила тока I < 0,1 А | ± (0,05-1 + 10), где I - значение силы тока; 1о = 1-10” А |
| сила тока I > 0,1 А | ± (0,03-1+ 1о), где I - значение силы тока; I0 = 1 -10-6 А |
| ИЗМЕРЕНИЕ СИЛЫ ИМПУЛЬСНОГО ТОКА (длительность импульсов не менее 50 мкс) |
| диапазоны силы тока, А | 1) от 1-10-4 до 0,1 2) от 1 до 200 |
| пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения силы тока | ± (0,05-I + I0), где I - значение силы тока; Io = 1-10-6 при I < 0,1 А; Io = 0,01 А при I > 1 А |
| ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ |
| диапазон длительности импульсов T, нс | от 5 нс до 5-103 |
| пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения длительности импульсов | ± (0,05-T + T0), где T - значение длительности; T0 = 1 нс |
| ИЗМЕРЕНИЕ ЕМКОСТИ |
| диапазон емкости C, пФ | от 100 до 12000 |
| пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения емкости, пФ | ± (0,01-C + C0), где C - значение емкости; С0 = 2 пФ |
| ОБЩИЕ ХАРАКТЕ | РИСТИКИ |
| габаритные размеры (ширина х глубина х высота), мм | 495 х 440 х 530 |
| масса (без адаптеров), не более, кг | 33,5 |
| требования к сети питания (однофазная сеть) |
| напряжение, В | (220 ± 22) |
| частота, Гц | (50+1) |
| коэффициент гармоник, не более | 5 % |
| потребляемая мощность, не более, В-А | 400 |
| температура окружающей среды, °С | от 20 до 30 |
| относительная влажность при температуре до 30 °С | от 30 до 80 % |
Знак утверждения типа
наносится на панель корпуса установки в виде наклейки, и на титульный лист формуляра типографским способом.
Комплектность
Комплектность установки представлена в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
| У стройство измерительное Г амма PXI | КСФН.411242.053 | 1 шт. |
| Устройство измерительное на модулях National Instruments | - | 1 шт. |
| Адаптер динамики MOSFET и IGBT | КСФН.468364.435 | 1 шт. |
| Адаптер статики MOSFET и IGBT | КСФН.468364.442 | 1 шт. |
| Адаптер динамики РМ | КСФН.468364.445 | 1 шт. |
| Адаптер статики РМ | КСФН.468364.445 | 1 шт. |
| Кабель соединительный LPT Cable HP-1100 | - | 1 шт. |
| Кабель сетевой | | 2 шт. |
| Комплект эксплуатационной документации по ведомости | КСФН.411734.120 ВЭ | 1 шт. |
| Комплект ЗИП по ведомости | КСФН.411734.120 ЗИ | 1 шт. |
| Монитор DVI (комплектуется на месте эксплуатации) | - | 1 шт. |
| Клавиатура USB (комплектуется на месте эксплуатации) | - | 1 шт. |
| Мышь USB (комплектуется на месте эксплуатации) | - | 1 шт. |
| Методика поверки | МП РТ 094/551-2015 | 1 шт. |
| Программа поверки статических параметров «PstPXI» | - | 1 шт. |
| Программа поверки динамических параметров «PdnPXI» | - | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу МП РТ 094/551-2015 «ГСИ. Установка для измерения параметров мощных транзисторов «Гамма PXI», утвержденному руководителем ФБУ «Ростест-Москва»
03.06.2015 г.
Рекомендуемые средства поверки перечислены ниже.
1 Осциллограф универсальный С1-76; полоса пропускания от 0 до 10 МГц, относительная погрешность коэффициента отклонения не более ± 3 %, относительная погрешность коэффициента развертки не более ± 3 %.
2 Прибор для поверки вольтметров программируемый В1-13; пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения постоянного напряжения U от 1 мВ до 500 В
± (6-10-5 •U + 5 мкВ), от 500 до 1000 В ± 1 • 10-4 •U.
3 Милливольтметр В3-52/1; пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения переменного напряжения U частотой 1 МГц на пределе 3 В ± [0,02-U + 0,005-(3 В - U)].
4 Вольтметр универсальный В7-40; пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения постоянного напряжения U на пределе 20 В ± (5-10-4 •U + 4 мкВ).
5 Генератор Г5-60; амплитуда импульсов от 0,001 до 10 В, абсолютная погрешность воспроизведения периода T импульсов от 100 нс до 10 с ± 1 • 10-6 •T, длительности т импульсов от 50 нс до 1 с (± 1 • 10-6 • т + 10 нс).
6 Частотомер электронно-счетный универсальный Ч3-54; относительная погрешность
7
измерения частоты 1 МГц не более ± 1,5-10 .
7 Магазин сопротивлений рычажный Р4002; диапазон от 10 кОм до 100 МОм, класс точности
0,05.
8 Магазин сопротивлений Р327; диапазон от 0,1 Ом до 10 кОм, класс точности 0,01/1,5 •Ю-6.
9 Измеритель иммитанса Е7-14; относительная погрешность измерения емкости от 10 пФ до 100 нФ не более ± 0,1 %.
Сведения о методах измерений
Методы измерений изложены в разделе 3 документа КСФН.411734.120 ФО «Установка для измерения статических и динамических параметров мощных IGBT, MOSFET транзисторов в корпусах и интеллектуальных силовых модулей. Формуляр», входящего в комплект эксплуатационной документации КСФН.411734.120 ВЭ.
Нормативные документы, устанавливающие требования к установке для измерения параметров мощных транзисторов «Г амма PXI»
ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
ГОСТ 8.027-2001. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы.
ГОСТ 8.022-91. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне 1 10-16 - 30 А.
ГОСТ 8.129-2013. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты.
ГОСТ 20398-80. Транзисторы полевые. Методы измерения электрических параметров. ГОСТ 24461-80. Приборы полупроводниковые силовые. Методы измерений и испытаний.
61454-15: Описание типа СИСкачать133.2 Кб