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目前在電子產(chǎn)品中表貼式電阻器為使用的主流,因此本文主要以表貼式電阻器為分析對(duì)象。表貼式電阻器制造工藝有厚膜和薄膜技術(shù),厚膜電阻器傳統(tǒng)的工藝及結(jié)構(gòu)是首先進(jìn)行氧化鋁基板切割,接著將正反面印刷電極漿料,進(jìn)行電極燒結(jié)后依次進(jìn)行電阻體印刷、燒結(jié)、印制玻璃保護(hù)膜1、電阻值調(diào)整、印制玻璃保護(hù)膜2、第一次切割、形成側(cè)電極(主要為鎳或鉻)、第二次切割和側(cè)電極電鍍(錫或錫鉛)加厚等其他工序,厚膜片式電阻器結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。表貼式電阻器具有體積小、質(zhì)量輕、組裝密度高、容易標(biāo)準(zhǔn)化、性能優(yōu)良和易于自動(dòng)化裝配等優(yōu)點(diǎn),但是表貼式電阻器的制造工藝決定了它結(jié)構(gòu)脆、容易出現(xiàn)破裂或裂紋和對(duì)應(yīng)力敏感的特點(diǎn)。而表貼式電阻器在其制造、運(yùn)輸、貼片、焊接、測(cè)試、使用以及拆裝、再次焊接與重使用等過程中都不可避免地存在機(jī)械應(yīng)力與熱應(yīng)力的作用,因此應(yīng)力的作用對(duì)重用電阻器的可靠性會(huì)產(chǎn)生影響,這類影響主要表現(xiàn)在電阻器磁體出現(xiàn)裂紋甚至開裂,而開裂與裂紋帶來電阻器的失效模式為電阻阻值增大,嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)開路失效。因此對(duì)于拆卸后的電阻器是否可以重用,第一步要做的就是外觀檢驗(yàn),可以通過放大鏡觀察電阻器外觀是否有明顯的應(yīng)力損傷與裂紋,確認(rèn)沒有明顯的外觀損傷后再對(duì)其進(jìn)行阻值測(cè)試。如果電阻阻值超出誤差范圍,則此電阻器可能已經(jīng)出現(xiàn)了裂紋,這些微小裂紋在后續(xù)的生產(chǎn)或使用過程中應(yīng)力的作用下會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展,最終導(dǎo)致瓷體開裂,引發(fā)失效。如果電阻阻值嚴(yán)重超出了標(biāo)稱值,則此電阻器可能已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的開裂,這類出現(xiàn)裂紋的電阻器已經(jīng)不具備重用的價(jià)值。圖2所示就是表貼式電阻器瓷體開裂的典型形貌,圖2中顯示陶瓷基板靠近電極一端已經(jīng)開裂,造成電阻端電極與電阻本體產(chǎn)生裂紋而開路,圖3所示為電阻端電極與本體產(chǎn)生裂紋后電阻器的整體外觀。
2環(huán)境腐蝕對(duì)重用電阻器可靠性的影響
目前表貼式電阻器中端電極和面電極所用的漿料一般為銀或銀鈀合金。由于銀具備良好的導(dǎo)電性能、可焊性能以及相對(duì)其他貴金屬(如Au、Pt和Pd等)較低的成本等優(yōu)勢(shì),因此在各類電極漿料中導(dǎo)電相主要以銀或不同比例的銀-鈀漿料的應(yīng)用為主,其他成分則為玻璃粉、有機(jī)粘合劑和松油醇等成分[3]。由于重用電阻器的使用環(huán)境多樣,且過程不可追溯,因此即使光學(xué)外觀檢查正常的器件,其內(nèi)部是否存在腐蝕也無法斷定,特別是當(dāng)硫化腐蝕已經(jīng)發(fā)生,但是還沒有造成完全開路時(shí),從電性能測(cè)試只是阻值增大,還沒有達(dá)到完全開路的狀態(tài),此時(shí)就更難以分析判斷。因此硫化腐蝕造成的電極腐蝕是另一個(gè)影響重用電阻器可靠性的因素,在分析時(shí)可以從電阻阻值變化來判斷是否有腐蝕的發(fā)生以及發(fā)生的程度。
3IMC生長(zhǎng)對(duì)重用電阻器可靠性的影響
焊點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)電阻器與PCB焊盤連接的主要部分,焊接過程中焊料與焊盤和器件焊端發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和物理擴(kuò)散形成金屬間化合物(IMC),IMC是影響焊點(diǎn)可靠性的重要因素。金屬間化合物具有硬脆的特性,IMC生長(zhǎng)厚度較小時(shí)可以在焊料和焊端間形成較好的冶金連接,但是金屬間化合物的過度生長(zhǎng)將嚴(yán)重影響焊點(diǎn)的性能[4-6]。對(duì)于重用的表貼電阻器來說,其焊端IMC最早在首次焊接過程中形成,其后還要經(jīng)過老化過程、長(zhǎng)期使用過程、高溫拆裝過程以及再次組裝過程等多個(gè)熱過程,這些熱過程都會(huì)造成IMC的進(jìn)一步生長(zhǎng)和變化。IMC微結(jié)構(gòu)的演化會(huì)嚴(yán)重影響焊點(diǎn)的力學(xué)性能,IMC越厚、界面越粗糙,對(duì)焊點(diǎn)強(qiáng)度的弱化作用就越顯著,甚至在無外載荷作用的情況下,IMC的生長(zhǎng)可能引起自身的開裂[7,8],因此對(duì)于重用電阻器來說,焊端IMC的生長(zhǎng)狀況是影響其長(zhǎng)期可靠性的又一個(gè)重要方面。金屬間化合物對(duì)電阻器重用可靠性的影響主要是由于IMC在多次受熱過程中的生長(zhǎng)造成的IMC過厚,引起焊點(diǎn)界面變脆和強(qiáng)度下降,從而使焊點(diǎn)的壽命無法滿足重用后的產(chǎn)品壽命要求。因此分析重用電阻器焊端IMC對(duì)可靠性的影響,主要就是分析其IMC生長(zhǎng)狀況及其對(duì)壽命的影響。由于IMC的生長(zhǎng)過程是非常復(fù)雜的過程,不僅跟焊接過程的工藝參數(shù)(如溫度、時(shí)間和升降溫速率)、焊接材料的成分和焊接次數(shù)等有直接關(guān)系,還跟產(chǎn)品使用過程的溫度條件也有關(guān)系,而電阻器組裝過程的工藝參數(shù)信息和使用過程的溫度條件等詳細(xì)信息往往難以獲得,因此對(duì)于重用電阻器的IMC生長(zhǎng)評(píng)估很難建立準(zhǔn)確的計(jì)算模型,但是可以根據(jù)常見的表貼式電阻器組裝工藝狀況建立粗略的分析模型,按照極端條件進(jìn)行評(píng)估;如果按照極端條件評(píng)估,電阻器焊端IMC生長(zhǎng)狀況仍然可以滿足后續(xù)電子產(chǎn)品的可靠性要求,則未達(dá)到極端情況下的電阻器也必然可以滿足工藝可靠性的要求,這對(duì)于工程實(shí)現(xiàn)來說是具有現(xiàn)實(shí)意義的。比如對(duì)于計(jì)劃重用的電阻器,如果其首次組裝過程是雙面回流工藝(這也是大多數(shù)電路板的組裝工藝),則這塊電路板上的部分電阻器已經(jīng)經(jīng)歷過兩次回流過程,這樣的電阻器再?gòu)碾娐钒迳喜鹦断聛頃r(shí)又經(jīng)歷一次重熔過程(類似一次回流),當(dāng)這樣的電阻器又被用在新的電路板上時(shí),可能又要經(jīng)歷兩次回流過程,因此對(duì)于重用電阻器來說,極端的情況是要經(jīng)歷5次回流過程,其焊端IMC在這5次回流過程中的生長(zhǎng)狀況對(duì)后續(xù)焊點(diǎn)的可靠性會(huì)產(chǎn)生較大的影響。當(dāng)然金屬間化合物在老化過程、工作過程也會(huì)有生長(zhǎng)和變化,只是這些過程生長(zhǎng)速度相對(duì)較為緩慢,對(duì)IMC整體生長(zhǎng)的影響較小。
4結(jié)束語
關(guān)鍵詞:熱敏電阻器;二次篩選;溫箱變溫法
中圖分類號(hào):TM93 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1 概述
熱敏電阻器是由半導(dǎo)體材料組成,其電阻值隨著溫度的變化而變化。由于熱敏電阻器這種獨(dú)特的性能,在控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用,應(yīng)用領(lǐng)域包括民用、工業(yè)、航空航天、測(cè)控等,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,控制系統(tǒng)更加復(fù)雜化,小型化,在航天型號(hào)武器系統(tǒng)中也大量的使用,為了提高航天型號(hào)武器系統(tǒng)產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性,在熱敏電阻器選用和使用過程中,引入二次篩選作為質(zhì)量過程控制的有效手段,從器件入廠復(fù)驗(yàn)環(huán)節(jié)開始控制,復(fù)驗(yàn)測(cè)試變得必不可少。本項(xiàng)目應(yīng)用研究即是基于熱敏電阻器二次篩選測(cè)試的需要進(jìn)行的,依據(jù)熱敏電阻器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求,通過對(duì)測(cè)試參數(shù)的選擇、測(cè)試系統(tǒng)組建等研究,利用現(xiàn)有資源和專用測(cè)試夾具研制,提出溫控箱變溫法,以較少的開發(fā)成本,實(shí)現(xiàn)熱敏電阻器二次篩選環(huán)節(jié)的生產(chǎn)測(cè)試。
2 熱敏電阻測(cè)試原理
熱敏電阻電氣性能參數(shù)包括熱敏電阻器零功率電阻值、B值或電阻比或者αT溫度系數(shù)、電阻-溫度特性、熱時(shí)間常數(shù)τ和耗散系數(shù)δ參數(shù)等?;镜臏y(cè)試原理和測(cè)試方法相同,在某恒定溫度環(huán)境測(cè)出某溫度時(shí)對(duì)應(yīng)的直流電阻值,并列表記錄,不同參數(shù)特性按照相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型計(jì)算得到所需參數(shù)值,表征熱敏電阻的某些特性,測(cè)試方法中比較重要的是為待測(cè)器件提供一個(gè)相對(duì)比較穩(wěn)定的溫場(chǎng),溫場(chǎng)溫度可在需要的溫度范圍內(nèi)變化調(diào)節(jié),如-55℃~85℃,根據(jù)器件特性和技術(shù)要求以及參數(shù)選擇,在不同溫度下測(cè)得相應(yīng)的電阻值。標(biāo)稱零功率電阻指在+25℃時(shí)測(cè)量得到的電阻值;B值或電阻比是在溫度T1和T2兩個(gè)溫度下測(cè)的的電阻值的比,B值計(jì)算式為:
(1)
習(xí)慣上用溫度系數(shù)αT來代替B,溫度系數(shù)αT計(jì)算式為:
(2)
3 測(cè)試方案設(shè)計(jì)
3.1參數(shù)選擇
熱敏電阻器在二次篩選過程中參數(shù)的選擇至關(guān)重要。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參數(shù)主要包括:標(biāo)稱零功率電阻值、B值或溫度系數(shù)、耗散系數(shù)、絕緣電阻、介質(zhì)耐電壓等,參數(shù)較多,有些參數(shù)屬于非常規(guī)測(cè)試參數(shù),只在工廠生產(chǎn)時(shí)才進(jìn)行測(cè)試,航天標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定熱敏電阻器測(cè)試的主要參數(shù)為標(biāo)稱零功率電阻值、溫度系數(shù)、B值,這些參數(shù)是表現(xiàn)熱敏電阻器基本特性的電參數(shù),熱敏電阻器分正/負(fù)溫度熱敏電阻器,兩種器件的測(cè)試參數(shù)稍有不同。PTC熱敏電阻器的零功率電阻值,隨溫度的升高電阻值增加,其溫度系數(shù)較高。在熱敏電阻器二次篩選檢測(cè)選擇能夠表現(xiàn)熱敏電阻器主要特性的參數(shù)進(jìn)行測(cè)試評(píng)價(jià),主要有時(shí)測(cè)試的必須參數(shù)標(biāo)稱零功率電阻值、溫度系數(shù)或B值。
3.2 測(cè)試系統(tǒng)方案組成
根據(jù)熱敏電阻器測(cè)試的基本原理和選擇參數(shù)的測(cè)試需要,為了實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)測(cè)試,熱敏電阻器測(cè)試系統(tǒng)主要有精密電阻測(cè)試儀、多通道轉(zhuǎn)換開關(guān)、溫度控制箱、專用測(cè)試夾具、低損耗電纜、控制器、測(cè)試控制軟件等組成,系統(tǒng)組成原理框圖如圖所示。
圖一 測(cè)試系統(tǒng)組成框圖
工作原理:按照?qǐng)D一連接測(cè)試系統(tǒng)各設(shè)備、工裝夾具,啟動(dòng)測(cè)試控制軟件,按照預(yù)先設(shè)定的測(cè)試流程,控制器控制多通道開關(guān)轉(zhuǎn)換到待測(cè)器件工位,通過數(shù)據(jù)總線控制溫控箱設(shè)定好溫度值,溫控箱升溫,達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時(shí),保溫30分鐘,控制器電阻測(cè)試儀測(cè)量工位上的熱敏電阻,并有控制器記錄在預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)表格內(nèi),依次控制器控制多通道開關(guān)轉(zhuǎn)換到下一個(gè)工位,直至所有器件在同一溫度下測(cè)試完畢。如有其他溫度下的測(cè)試要求,重復(fù)相同程序。對(duì)記錄的數(shù)據(jù)按照測(cè)試參數(shù)進(jìn)行計(jì)算處理,得到最后的結(jié)果。
3.3 專用測(cè)試夾具研制
專用測(cè)試夾具研制要注意以下幾點(diǎn):第一,測(cè)試的導(dǎo)線采取長(zhǎng)度一樣,并保證導(dǎo)線的電阻值相同,測(cè)試時(shí)使用設(shè)備某個(gè)工位清零便可消除所有導(dǎo)線帶來的電阻值偏差。焊接時(shí)導(dǎo)線帶來的誤差為(5±1)mΩ,依據(jù)GJB601A-98要求誤差應(yīng)不大于±0.05%,5Ω器件的最大誤差為±2.5mΩ,通過對(duì)工位清零實(shí)際誤差為±1mΩ,測(cè)試5Ω以上的熱敏電阻能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。第二,導(dǎo)線連接測(cè)試夾具使用插接式,減小焊接誤差的同時(shí),方便不同夾具的使用,更好的提高工作效率。第三,夾具印制板繪制時(shí),負(fù)極采用較寬的走線,消除阻值誤差的同時(shí),使器件的接觸更加良好。
圖2 測(cè)試夾具與采集卡
熱敏電阻器的溫箱測(cè)試,為解決批量測(cè)試的需要,如圖2制作精密的測(cè)試夾具通過導(dǎo)線連接到數(shù)據(jù)采集卡上,并插入數(shù)字多用表實(shí)現(xiàn)測(cè)試。
4 參數(shù)測(cè)試的實(shí)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
通過分析研究,研制了專用測(cè)試夾具,建立了相應(yīng)的測(cè)試系統(tǒng),為驗(yàn)證熱敏電阻器的測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、一致性,選擇正、負(fù)兩種不同廠家生產(chǎn)的熱敏電阻器進(jìn)行測(cè)試。MZ11A-1kΩ±20%正溫度熱敏電阻器和MF13-100Ω±20%負(fù)溫度熱敏電阻器。
1)標(biāo)稱零功率電阻值測(cè)試
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定標(biāo)稱零功率電阻值是在某一規(guī)定溫度(優(yōu)先25℃)下,測(cè)量熱敏電阻器的直流電阻值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和手冊(cè)指標(biāo)規(guī)定將EW0407溫箱調(diào)節(jié)到25℃,并放入測(cè)試夾具,在測(cè)試設(shè)備2700上讀出器件的阻值。
器件 指標(biāo) 實(shí)測(cè)值 廠家數(shù)據(jù) 結(jié)論
MZ11A-1kΩ±20% 0.8kΩ-1.2kΩ 1.04kΩ 1.04kΩ 符合
MF13-100Ω±20% 80Ω-120Ω 96Ω 97Ω 符合
表1 兩只器件零功率電阻值測(cè)試結(jié)果
從表1的測(cè)試數(shù)據(jù)看出,使用溫箱測(cè)試零功率電阻值的結(jié)果與廠家提供測(cè)試數(shù)據(jù)基本相同,在標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的條件下,滿足測(cè)試要求。測(cè)試時(shí)需要注意,為保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確,器件需要在溫箱穩(wěn)定一段時(shí)間在進(jìn)行讀數(shù)。
2)溫度系數(shù)測(cè)試
溫度系數(shù)是熱敏電阻器的電阻值隨阻體溫度的變化率,以%/℃表示。
溫度系數(shù)計(jì)算公式
(3)
公式1中T1和T2的溫度,標(biāo)準(zhǔn)要求一般為25℃和85℃,所以測(cè)試時(shí)在25℃和85℃測(cè)試器件的零功率電阻值。
器件 指標(biāo) 25℃
阻值 85℃
阻值 溫度
系數(shù) 廠家
數(shù)據(jù) 結(jié)論
MZ11A-1kΩ±20% (2-6)%/℃ 1.04kΩ 11.5kΩ 4.01%/℃ 4.09%/℃ 符合
表2 MZ11A器件溫度系數(shù)測(cè)試結(jié)果
表2廠家給出器件的溫度系數(shù)指標(biāo)范圍較廣,在測(cè)試85℃的電阻值時(shí),只要器件在5kΩ到30kΩ就能滿足器件指標(biāo)要求,使用溫箱篩選測(cè)試,能充足的滿足器件要求。
3) B值的測(cè)試
B值又稱材料常數(shù),是表征熱敏電阻隨阻體溫度變化而變化的趨勢(shì)常數(shù),單位為K。B值計(jì)算公式:
(4)
公式2中的T1和T2的溫度,標(biāo)準(zhǔn)要求一般為25℃和85℃,進(jìn)行計(jì)算時(shí)使用開式溫度,所以通過對(duì)公式簡(jiǎn)化得到公式3。T1和T2的開式溫度值為298.15K和358.15K。器件 指標(biāo) 25℃
阻值 85℃
阻值 B值 廠家
數(shù)據(jù) 結(jié)論
MF13-100Ω
±20% 2160K-3630K 96Ω 19.5Ω 2837K 2875K 合格
表3 MZ13器件值測(cè)試結(jié)果
表3的數(shù)據(jù)結(jié)果顯示,B值的測(cè)試結(jié)果基本與溫度系數(shù)相同,都是由于指標(biāo)范圍廣,篩選測(cè)試的結(jié)果能充分滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
結(jié)語
通過分析比較熱敏電阻器測(cè)試方法,結(jié)合元器件二次篩選工作實(shí)際,提出溫箱變溫法,利用現(xiàn)有資源,開發(fā)專用測(cè)試夾具,解決熱敏電阻器二次篩選參數(shù)測(cè)試問題,實(shí)現(xiàn)快速、低成本開發(fā)。具有較好的實(shí)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
[1] GJB601A-98,熱敏電阻器總規(guī)范[S].
[2] QJ1698-89,熱敏電阻器測(cè)試規(guī)范[S].
[3] 宏明電子股份有限公司產(chǎn)品手冊(cè)[Z].2010.
關(guān)鍵詞:鉗形接地電阻儀;檢定;JJG1054-2009《鉗形接地電阻儀檢定規(guī)程》
0 引言
國(guó)家質(zhì)檢總局于2009年10月09日了JJF1054-2009《鉗形接地電阻儀檢定規(guī)程》,并于2010年1月9日起正式實(shí)施。作為相關(guān)的檢定單位,我們應(yīng)該采取怎樣的措施去完善我們的檢定條件,使之滿足新規(guī)程的要求呢?下面筆者就鉗阻儀檢定的相關(guān)知識(shí)作一初步的分析。
1 接地電阻表簡(jiǎn)述
接地電阻表是一種常用的計(jì)量器具,它廣泛應(yīng)用于電力、防雷、通信、交通等領(lǐng)域的電氣設(shè)備及傳輸線路接地電阻的測(cè)量,是電氣安全檢查和接地工程竣工驗(yàn)收必不可少的工具。隨著科學(xué)的不斷發(fā)展,接地電阻的的測(cè)量方法也在不斷進(jìn)步,接地電阻表發(fā)展到現(xiàn)階段主要有以下三種:①模擬式接地電阻表,這是比較傳統(tǒng)的儀表,它的基本原理是采用三點(diǎn)式電壓落差法,測(cè)量方法是在被測(cè)地極的同一側(cè)地上打入兩根輔助測(cè)試極,三者在同一直線上,輔助測(cè)試極與被測(cè)地極的距離分別為20m和40m左右,按一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把,使電阻表內(nèi)部的電機(jī)產(chǎn)生電能,在兩端的電極之間產(chǎn)生電流,形成回路,從而在被測(cè)電極和輔助電極之間產(chǎn)生一個(gè)電壓,從而計(jì)算出被測(cè)接地極的電阻。它的缺點(diǎn)是采用手搖式的,輸出電壓不夠穩(wěn)定,影響測(cè)量結(jié)果。②數(shù)字式接地電阻測(cè)試儀,它的測(cè)量方法有兩線法、三線法、四線法。三線法的接線方法跟模擬式地阻表相同,但其穩(wěn)定性遠(yuǎn)優(yōu)于前者。兩線法測(cè)量不需要打輔助接地樁,可以把水管、交流電插座的零線等作為輔助接地。四線法是在三線法的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來的,在低值測(cè)量和接線對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較大的情況下,可以有效消除誤差,提高準(zhǔn)確性。③鉗形接地電阻測(cè)試儀,它的測(cè)量方法包含單鉗法和雙鉗法,基于兩極法測(cè)量。鉗表的鉗口部分包含電壓和電流線圈,電壓線圈提供激勵(lì)信號(hào),在被測(cè)回路上感應(yīng)電勢(shì)E,從而產(chǎn)生回路電流I,對(duì)E及I進(jìn)行測(cè)量,得出R,簡(jiǎn)單來說就是全電路歐姆定律在實(shí)際中的體現(xiàn)。它是一種新穎的測(cè)量工具,方便快捷,不需要輔助測(cè)試極,只需往測(cè)地線上一夾,就可得出結(jié)果。此外,它還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以在線測(cè)量設(shè)備的電阻,不像傳統(tǒng)儀表要切斷電源或斷開地線。但它還存在著較大的局限性,它的測(cè)量值實(shí)際上是包含被測(cè)試接地電阻在內(nèi)的整個(gè)環(huán)路電阻,且易受外接電磁場(chǎng)干擾,無法測(cè)量土壤的電阻率,不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)地阻表測(cè)量單個(gè)接地體的接地電阻。
由此可見,接地電阻的測(cè)試技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)階段,鉗形接地電阻表和傳統(tǒng)的接地電阻表各有各的優(yōu)缺點(diǎn),使用人員在實(shí)際的測(cè)量過程中,要根據(jù)實(shí)際情況選擇最佳的儀器,接地電阻的測(cè)量方法還有很大的發(fā)展空間。
2 鉗形接地電阻儀的檢定
2010年以前,鉗形接地電阻儀的檢定主要是參照J(rèn)JG366-2004《接地電阻表檢定規(guī)程》,但由于鉗形接地電阻儀在應(yīng)用范圍、技術(shù)要求、檢定項(xiàng)目、檢定方法等方面與一般的地阻表有所不同, JJG366-2004不能覆蓋,從而導(dǎo)致了各地在檢定鉗形接地電阻儀時(shí),檢定項(xiàng)目、檢定方法、標(biāo)準(zhǔn)器等方面的要求不能統(tǒng)一。針對(duì)這一情況,國(guó)家質(zhì)檢總局了JJF1054-2009《鉗形接地電阻儀檢定規(guī)程》,規(guī)范和完善了鉗形接地電阻儀的檢定。 JJF1054-2009《鉗形接地電阻儀檢定規(guī)程》和JJG366-2004《接地電阻表檢定規(guī)程》相比,在具體的檢定要求上有什么不同呢?計(jì)量檢定單位現(xiàn)有的檢定接地電阻表的條件能否用于檢定鉗形接地電阻儀呢?帶著這些問題,筆者通過對(duì)兩本規(guī)程的學(xué)習(xí)和對(duì)比,總結(jié)出以下幾點(diǎn)(由于鉗阻儀均為數(shù)顯儀表,在新規(guī)程實(shí)施之前,其檢定都是參照數(shù)字式地阻表的技術(shù)要求進(jìn)行的,故此處對(duì)比對(duì)象只是數(shù)字地阻表,模擬式地阻表的檢定無可比性):
2.1 檢定環(huán)境條件 JJF1054-2009在JJG366-2004的基礎(chǔ)上增加了“0.5m內(nèi)應(yīng)無任何電磁干擾設(shè)備”一條。由于鉗阻儀測(cè)量原理的局限性,其測(cè)量結(jié)果極易受到周圍電磁場(chǎng)的干擾,由此,其檢定的環(huán)境條件較一般接地電阻表的要求要高。
2.2 檢定用設(shè)備 JJF1054-2009所需要的標(biāo)準(zhǔn)器為“標(biāo)準(zhǔn)電阻器或接地電阻儀檢定裝置”,就本單位而言,原有的用于檢定一般地阻表的JD-1B型接地電阻表檢定裝置可以滿足規(guī)程的要求。
2.3 檢定項(xiàng)目 與JJG366-2004相比,JJF1054-2009增加了儀器分辨力、顯示能力、偏心位置影響、測(cè)量重復(fù)性、報(bào)警臨界值設(shè)定誤差五個(gè)檢定項(xiàng)目,刪除了絕緣電阻、輔助接地電阻的影響這兩個(gè)檢定項(xiàng)目。
2.3.1 偏心位置影響。由于鉗阻儀的構(gòu)造特殊,連接導(dǎo)線置于近似鉗頭幾何中心位置與連接導(dǎo)線偏離鉗頭幾何中心位置往往存在著較大的誤差,故增加偏心位置影響誤差的測(cè)量是很有必要的。偏心位置影響誤差不能超過鉗形接地電阻儀允許誤差的五分之一。
2.3.2 示值誤差的檢定。與一般地阻表采用直接跟標(biāo)準(zhǔn)電阻器連接,直接比較的方法不同,鉗阻儀的檢定方法是用鉗阻儀鉗住標(biāo)準(zhǔn)電阻器輸出端的連接導(dǎo)線,連接導(dǎo)線應(yīng)置于鉗頭幾何中心位置,并與鉗圈垂直,按選取的檢定點(diǎn)調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電阻器的電阻值,記下鉗阻儀顯示讀數(shù)值。兩者的誤差表示形式相同,在準(zhǔn)確度等級(jí)的劃分方面,鉗阻儀增加了10級(jí)、20級(jí)兩個(gè)準(zhǔn)確度等級(jí),這是由于鉗阻儀測(cè)量原理的局限性,會(huì)產(chǎn)生較大誤差所決定的。
2.3.3 報(bào)警臨界值設(shè)定誤差。采用標(biāo)準(zhǔn)電阻器法,接線方法與示值誤差檢定的方法相同,在電阻值1Ω、4Ω、10Ω、30Ω、100Ω點(diǎn)進(jìn)行檢定。
一、背景介紹
憶阻器是一種有記憶功能的非線性電阻。是繼電阻、電容、電感之后的第四種無源基本電路元件。作為基本元件的憶阻器的出現(xiàn),必將導(dǎo)致電子電路的結(jié)構(gòu)體系、原理、設(shè)計(jì)理論的變革,并促進(jìn)電子行業(yè)新的應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。憶阻器(Memristor)是由電荷q和磁通φ定義的一種非線性電阻。L. O. Chua 1971年提出了第四種電路元件憶阻器的概念, 2008 年惠普實(shí)驗(yàn)室在納米級(jí)上實(shí)現(xiàn)了具有憶阻器性能的器件,近幾年憶阻元件成為了電子學(xué)領(lǐng)域和材料學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。憶阻器在生物科學(xué),人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),微電子等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)了其潛在的應(yīng)用前景。
但憶阻元件雖然由惠普實(shí)驗(yàn)室成功開發(fā)出了納米尺度下的憶阻元件,但由于其尺度過小,致使對(duì)于憶阻元件的實(shí)驗(yàn)難以開展,憶阻元件的學(xué)習(xí)只能停留在概念上,給憶阻元件的教學(xué)造成了極大的困難。本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之弊端,提供一種用于模擬憶阻元件的實(shí)驗(yàn)裝置,為高校開展憶阻元件的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供方便。
二、技術(shù)簡(jiǎn)介
(一)基本原理
如果二端元件可用平面上的一條曲線來表示,則此元件稱為記憶電阻器。其數(shù)學(xué)關(guān)系可由式(1)表示:
即在二端口網(wǎng)絡(luò)右端接入非線性電阻后其左側(cè)端口特性即為憶阻器特性。從而得到正常尺度下的憶阻元件實(shí)驗(yàn)裝置。
(二)具體實(shí)現(xiàn)方案
基于變類器的思想,利用AD844運(yùn)放和AD826運(yùn)放以及電阻、電容等電路元件,將一個(gè)非線性電阻變換成一個(gè)憶阻元件的電路如圖
圖中,電路的一端接了非線性電阻,另一端接電源,則該輸入端口的電壓和電流的關(guān)系即體現(xiàn)了憶阻元件的特性。
利用一個(gè)二極管和兩個(gè)電阻搭建了一個(gè)非線性電阻,設(shè)非線性電阻的電壓為,電流為,設(shè)輸入端的電壓和電流分別為和,則非線性電阻的電壓經(jīng)一個(gè)由AD826構(gòu)成的反相器,再經(jīng)一個(gè)由AD844構(gòu)成的微分電路后,
三、總結(jié)
本文描述了一種用于模擬憶阻元件的實(shí)驗(yàn)裝置,它包括積分電路、V/I變換電路、非線性電阻和反饋電路,所述V/I變換電路包括兩個(gè)運(yùn)算放大器和五個(gè)電阻。本裝置利用由普通電路元器件構(gòu)成的電路成功模擬了納米尺度下憶阻元件的伏安特性,很好地解決了目前憶阻元件的實(shí)驗(yàn)教學(xué)難以開展的難題,為學(xué)習(xí)和研究憶阻電路提供了實(shí)用工具。
參考文獻(xiàn):
在我們班,每個(gè)人都是一部“電器”,雖然這些“電器”質(zhì)量有“好”也有“差”,但還是使我們這個(gè)班變得豐富多彩。
“取暖機(jī)”
我們班上有位體型很胖的女生,她的手每天都熱乎乎的。每當(dāng)我從她的手上收作業(yè)本時(shí),她那滾燙的手如一股熱流傳遞到我身上。到了冬天,我們幾位好朋友都喜歡到她的手掌上取暖,因?yàn)檫@個(gè)原因,我們也把她愛稱為“取暖機(jī)”?!芭懿綑C(jī)”
我們班上的曾德威因?yàn)槊看闻懿奖荣惪偰玫谝幻?,所以都叫他“跑步機(jī)”。每次體育課要同學(xué)示范的時(shí)候,大家都異口同聲地叫“跑步機(jī)”。磨嘰一會(huì),曾德威才無奈地蹭到隊(duì)伍前列,一臉無辜的樣子,看起來真有點(diǎn)可憐。有一次,我們班上體育課時(shí),我和我的幾個(gè)伙伴偷偷去操場(chǎng)邊的密道“探險(xiǎn)”,“跑步機(jī)”竟然也跟著來了。就在這時(shí)身后傳來一聲:“老師來了,快跑!”瞬間,身后的“跑步機(jī)”回到了操場(chǎng),而我們這些人則被老師狠狠批評(píng)了一頓。
“復(fù)印機(jī)”