ГОСТ 19656.15-84
Группа Э29
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЧ
Методы измерения теплового сопротивления переход-корпус и импульсного теплового сопротивления
Semiconductor UHF diodes. Measurement methods of thermal resistance and pulse thermal resistance
ОКП 62 1800
Дата введения 1986-01-01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 августа 1984 г. N 2996 срок действия установлен с 01.01.86 до 01.01.91*
_______________
* Ограничение срока действия снято по протоколу N 3-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 5/6, 1993 год). - .
Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые диоды СВЧ и устанавливает следующие методы измерения тепловых сопротивлений.
Метод измерения теплового сопротивления переход-корпус* и импульсного теплового сопротивления с использованием зависимости прямого напряжения диода от температуры и разогревом импульсами СВЧ-мощности, применяемый для всех СВЧ-диодов, кроме диодов Ганна и лавинно-пролетных диодов (метод I).
_______________
* Переход - теплоотводящая поверхность для бескорпусных диодов.
Метод измерения и с использованием зависимости прямого напряжения диода от температуры и разогревом импульсами прямого тока, применяемый для всех СВЧ-диодов, кроме диодов Ганна и лавинно-пролетных диодов, при автоматизированных измерениях в условиях производства (метод II).
Метод измерения с использованием зависимости порогового тока диодов Ганна от температуры (метод III).
Метод измерения с использованием зависимости обратного напряжения лавинно-пролетного диода от температуры (метод IV).
Общие требования и требования безопасности - по ГОСТ 19656.0-74.
1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ И С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАВИСИМОСТИ
ПРЯМОГО НАПРЯЖЕНИЯ ДИОДА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ И РАЗОГРЕВОМ ИМПУЛЬСАМИ СВЧ-МОЩНОСТИ (МЕТОД I)
1.1. Принцип, условия и режим измерений
1.1.1. Измерение тепловых сопротивлений заключается в определении приращения температуры перехода в результате рассеивания в диоде определенной мощности СВЧ-импульса.
1.1.2. Для типа диодов или конкретного диода должен быть определен температурный коэффициент прямого напряжения () методом, приведенным в обязательном приложении 1.
1.1.3. Изменение прямого напряжения диода под действием СВЧ-импульса показано на черт.1. Период следования импульсов выбирают из условия
,
где - время тепловой релаксации диода.
Черт.1
При измерении длительность импульсов выбирают из условия
.
Измерение проводят при нормированной длительности импульса.
1.1.4. Значение импульсной рассеиваемой мощности, длительности импульсов и периода их следования должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях (ТУ) на диоды конкретных типов.
1.2. Аппаратура
1.2.1. Измерения следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт.2.
- генератор СВЧ-мощности; - измеритель коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН); - диодная измерительная камера с диодом; - источник постоянного тока; - измеритель изменения прямого напряжения
Черт.2
1.2.2. Генератор СВЧ-мощности должен обеспечивать подачу на диод импульса СВЧ-мощности с заданной длительностью и периодом следования; погрешность установки длительности импульсов и периода следования не должна выходить за пределы ±5%; длительность фронтов 0,05 .
Погрешность регулировки и измерения импульсной мощности не должна выходить за пределы ±10%.
1.2.3. Измеритель КСВН должен обеспечивать измерение КСВН в импульсном режиме от 1,1 до 2,0, погрешность - в пределах ±15%.
1.2.4. Диодная измерительная камера должна обеспечивать:
согласование проверяемых диодов до КСВН1,4 при заданном прямом токе;
тепловое сопротивление между корпусом диода и диодной камерой для диодов в корпусе или между теплоотводящей поверхностью диода и диодной камерой для бескорпусных диодов не более 5% измеряемого теплового сопротивления;
коэффициент потерь СВЧ-мощности в элементах конструкции камеры (), определенный для конкретного диода или диодов данного типа методом, приведенным в справочном приложении 2, не более 0,2.
1.2.5. Источник постоянного тока должен обеспечивать:
внутреннее сопротивление не менее 10 кОм;
амплитуду напряжения пульсаций не более 0,02%.
Суммарная нестабильность задаваемого тока при работе на реальную нагрузку не должна выходить за пределы ±2%.
1.2.6. Погрешность измерения изменения прямого напряжения на диоде измерителем не должна выходить за пределы ±10%.
1.3. Подготовка и проведение измерений
1.3.1. Устанавливают проверяемый диод в диодную камеру.
1.3.2. Задают через диод прямой ток.
1.3.3. Подают на диод импульсы СВЧ-мощности и проводят согласование диода.
1.3.4. Измеряют значение .
1.4. Обработка результатов измерений
1.4.1. Тепловое сопротивление , °С/Вт, определяют по формуле
, (1)
где - изменение прямого напряжения диода, мВ;
- температурный коэффициент прямого напряжения диода, определенный методом, приведенным в обязательном приложении 1, мВ/°С;
- импульсная мощность генератора СВЧ-мощности, Вт;
- коэффициент потерь в диодной камере, определенный методом, приведенным в справочном приложении 2.
1.5. Показатели точности измерений
1.5.1. Погрешность измерения тепловых сопротивлений не должна выходить за пределы ±25% с доверительной вероятностью 0,997.
1.5.2. Расчет погрешности измерения теплового сопротивления приведен в справочном приложении 3.
2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ И С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАВИСИМОСТИ
ПРЯМОГО НАПРЯЖЕНИЯ ДИОДА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ И РАЗОГРЕВОМ ИМПУЛЬСАМИ ПРЯМОГО ТОКА (МЕТОД II)
2.1. Принцип, условия и режим измерений
2.1.1. Измерение тепловых сопротивлений заключается в определении приращения температуры перехода в результате рассеивания в диоде определенной мощности импульса прямого тока.
2.1.2. Для типа диодов или конкретного диода должен быть определен температурный коэффициент прямого напряжения (ТКН) методом, приведенным в обязательном приложении 1.
2.1.3. Изменение прямого напряжения диода под действием импульса прямого тока показано на черт.3. Период следования импульсов выбирают из условия:
.
Черт.3
При измерении длительность импульсов выбирают из условия:
.
Измерение проводят при нормированной длительности импульса.
2.1.4. Значения амплитуды импульса прямого тока, длительности импульсов и периода их следования, при которых проводят измерения, должны соответствовать установленным в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов.
2.2. Аппаратура
2.2.1. Измерения следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт.4.
- импульсный генератор тока; - источник постоянного тока; - подключающее устройство с диодом; - измеритель мощности; - измеритель изменения прямого напряжения
Черт.4
2.2.2. Импульсный генератор должен обеспечивать:
подачу на диод импульсов прямого тока с заданной длительностью и периодом следования; погрешность установки длительности импульсов и периода следования не должна выходить за пределы ±5%; длительность фронтов 0,05 ;
внутреннее сопротивление не менее 500 Ом.
Погрешность установки амплитуды импульсов прямого тока не должна выходить за пределы ±3%.
2.2.3. Источник постоянного тока - в соответствии с требованиями п.1.2.5.
2.2.4. Погрешность измерения импульсной мощности, рассеиваемой в диоде, измерителем мощности не должна выходить за пределы ±7%.
2.2.5. Измеритель изменения прямого напряжения - в соответствии с требованиями п.1.2.6.
2.2.6. Подключающее устройство должно обеспечивать:
переходное сопротивление контактов не более 0,01 Ом;
тепловое сопротивление между корпусом диода и для диодов в корпусе или между теплоотводящей поверхностью диода и для бескорпусных диодов должно быть не более 5% значения измеряемого теплового сопротивления.
2.3. Подготовка и проведение измерений
2.3.1. Устанавливают диод в подключающее устройство.
2.3.2. Задают через диод прямой ток.
2.3.3. Подают на диод импульсы прямого тока и измеряют рассеиваемую в диоде мощность.
2.3.4. Измеряют значение .
2.4. Обработка результатов измерений
2.4.1. Тепловое сопротивление , °С/Вт, определяют по формуле
, (2)
где - изменение прямого напряжения диода, мВ;
- температурный коэффициент прямого напряжения диода, определенный методом, приведенным в обязательном приложении 1, мВ/°С;
- импульсная мощность, рассеиваемая в диоде, Вт.
2.5. Показатели точности измерений
2.5.1. Погрешность измерения тепловых сопротивлений не должна выходить за пределы ±25% с доверительной вероятностью 0,997.
2.5.2. Расчет погрешности измерения теплового сопротивления приведен в справочном приложении 3.
3. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАВИСИМОСТИ ПОРОГОВОГО ТОКА ДИОДОВ ГАННА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ (МЕТОД III)
3.1. Принцип, условия и режим измерений
3.1.1. Измерение теплового сопротивления заключается в определении разности температур между активной областью диода и корпусом при рассеивании определенной мощности постоянного тока.
3.1.2. Разность температур между активной областью диода и корпусом определяют исходя из измерений температуры корпуса при равенстве пороговых токов для двух электрических режимов: рассеивании в диоде мощности постоянного тока и неразогревающем импульсном режиме и подогреве корпуса внешним нагревателем.
3.1.3. На черт.5 представлены вольт-амперные характеристики диода Ганна при двух температурах активной области, причем . При нагреве корпуса внешним нагревателем значение импульсного порогового тока уменьшается и при равенстве его значения значению постоянного импульсного тока температура корпуса соответствует температуре активной области при рассеивании мощности постоянного тока.
Черт.5
3.1.4. Значения длительности и периода следования импульсов, при которых проводят измерение, должны соответствовать установленным в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов.
3.2. Аппаратура
3.2.1. Измерения следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт.6.
- источник постоянного напряжения; - генератор импульсов напряжения; , - переключатели; - измерительный резистор; , - измерители постоянного напряжения; - измеритель импульсного напряжения; - нагреватель; - подключающее устройство с диодом; - измеритель температуры
Черт.6
3.2.2. Источник постоянного напряжения должен обеспечивать:
установку и поддержание порогового напряжения диода, погрешность - в пределах ±2%;
внутреннее сопротивление - не более 0,1 () Ом,
где - сопротивление измерительного резистора, Ом;
- сопротивление диода, Ом.
3.2.3. Генератор импульсов напряжения должен обеспечивать:
установку и поддержание амплитуды импульсов, погрешность - в пределах ±2%, длительность импульсов 0,05 ;
внутреннее сопротивление - не более 0,1 (), Ом,
где - сопротивление измерительного резистора, Ом;
- сопротивление диода, Ом.
3.2.4. Измерители постоянного напряжения должны отвечать следующим требованиям:
погрешность измерения постоянного напряжения не должна выходить за пределы ±2%,
ток, проходящий через измерители, должен быть не более 1% значения порогового тока проверяемого диода.
3.2.5. Измеритель импульсного напряжения должен отвечать следующим требованиям:
погрешность измерения импульсного напряжения не должна выходить за пределы ±10%;
ток, проходящий через измеритель, должен быть не более 1% значения порогового тока проверяемого диода.
3.2.6. Нагреватель должен обеспечивать нагрев корпуса диода до температуры 200 °С.
3.2.7. Подключающее устройство должно обеспечивать:
переходное сопротивление контактов не более 0,01 Ом в диапазоне рабочих температур;
тепловое сопротивление между корпусом диода и для диодов в корпусе или между теплоотводящей поверхностью диода и для бескорпусных диодов должно быть не более 5% значения измеряемого теплового сопротивления.
3.2.8. Погрешность измерения температуры корпуса измерителем температуры не должна выходить за пределы ±1,5 °С.
3.3. Подготовка и проведение измерений
3.3.1. Устанавливают диод в подключающее устройство. Переключатели , устанавливают в положение 1.
3.3.2. С помощью источника постоянного напряжения задают постоянный пороговый ток через диод по максимуму показаний измерителя . Значение порогового тока , А, определяют по формуле
, (3)
где - показания измерителя , В;
- сопротивление измерительного резистора, Ом.
3.3.3. Измеряют значение порогового напряжения и температуру корпуса диода .
3.3.4. Устанавливают переключатели, в положение 2 и задают значение порогового тока в импульсном режиме с помощью генератора импульсов по максимуму показаний измерителя .
3.3.5. Включают нагреватель и измеряют температуру корпуса диода в момент равенства значения импульсного порогового тока значению постоянного порогового тока.
3.4. Обработка результатов измерений
3.4.1. Тепловое сопротивление , °С/Вт, определяют по формуле
, (4)
где - температура корпуса диода в режиме постоянного порогового тока, °С;
- температура корпуса диода при внешнем нагреве и импульсном электрическом режиме, °С;
- постоянный пороговый ток, А;
- постоянное пороговое напряжение, В.
3.5. Показатели точности измерений
3.5.1. Погрешность измерения теплового сопротивления не должна выходить за пределы ±25% с доверительной вероятностью 0,997.
3.5.2. Расчет погрешности приведен в справочном приложении 3.
4. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАВИСИМОСТИ ОБРАТНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ЛАВИННО-ПРОЛЕТНЫХ ДИОДОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ (МЕТОД IV)
4.1. Принцип, условия и режим измерений
4.1.1. Измерение теплового сопротивления заключается в определении разности температур между переходом и корпусом диода при рассеивании в диоде определенной мощности постоянного тока.
4.1.2. Разность температур между переходом и корпусом определяют исходя из измерений температуры корпуса диода при равенстве обратных напряжений для двух электрических режимов: при рассеивании в диоде мощности постоянного тока , при рассеивании меньшей мощности , подогреве корпуса диода внешним нагревателем и подаче на диод неразогревающего переход высокочастотного тока с амплитудой .
4.1.3. На черт.7 представлены статическая вольт-амперная характеристика (1) и изотермические вольт-амперные характеристики, соответствующие постоянным температурам перехода и , причем . При подаче высокочастотного тока (2) амплитуда обратного напряжения (3) изменяется в соответствии с изотермической характеристикой . Нагрев корпуса внешним нагревателем увеличивает обратное напряжение и при равенстве его амплитудного значения значению температура перехода будет равна .
Черт.7
4.1.4. Значения постоянного обратного тока и частоты генератора высокочастотного тока, при которых проводят измерения, должны соответствовать установленным в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов.
4.2. Аппаратура
4.2.1. Измерения следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт.8.
- источник постоянного тока; - генератор тока высокой частоты; - источник опорного напряжения; - измеритель амплитуды обратного напряжения; - измеритель постоянного обратного напряжения; - измеритель температуры корпуса ; - нагреватель; - подключающее устройство с диодом
Черт.8
4.2.2. Источник постоянного тока должен обеспечивать:
ступенчатое уменьшение тока на значение ;
погрешность - в пределах ±1%;
погрешность задания тока - в пределах ±5%;
внутреннее сопротивление - не менее 10 кОм;
нестабильность тока за время измерения диода - в пределах ±0,2%.
4.2.3. Генератор тока высокой частоты должен обеспечивать:
установку и поддержание высокочастотного тока с амплитудой, равной ;
суммарную погрешность - в пределах ±4%;
период колебаний - не более 0,05 ;
внутреннее сопротивление - не менее 1 кОм.
4.2.4. Источник опорного напряжения должен обеспечивать:
установку и поддержание напряжения в пределах, необходимых для компенсации обратного напряжения диода;
суммарную нестабильность напряжения - в пределах ±0,02%.
4.2.5. Погрешность измерения амплитудного значения обратного напряжения относительно опорного напряжения измерителем напряжения не должна выходить за пределы ±2%.
4.2.6. Погрешность измерения обратного напряжения диода измерителем постоянного обратного напряжения не должна выходить за пределы ±2%.
4.2.7. Погрешность измерения приращения температуры измерителем температуры корпуса не должна выходить за пределы ±5%.
4.2.8. Нагреватель должен обеспечивать нагрев корпуса диода относительно первоначальной температуры не менее чем на 10 °С.
4.2.9. Подключающее устройство должно обеспечивать тепловое сопротивление между корпусом диода и для диодов в корпусе или между теплоотводящей поверхностью диода и для бескорпусных диодов не более 10% значения измеряемого теплового сопротивления.
4.3. Подготовка и проведение измерений
4.3.1. Устанавливают диод в подключающее устройство.
4.3.2. С помощью источника постоянного тока задают ток . Калибруют измеритель температуры РТ при установившейся начальной температуре корпуса ПУ.
4.3.3. С помощью источника опорного напряжения устанавливают удобное для отсчета показание измерителя .
4.3.4. Уменьшают значение тока на значение с помощыо источника постоянного тока и включают генератор тока высокой частоты с амплитудой .
4.3.5. Включают нагреватель и измеряют температуру корпуса ПУ до совпадения показаний измерителя с показаниями этого прибора, установленными в п.4.3.3.
4.3.6. Измеряют обратное напряжение диода с помощью измерителя .
4.3.7. Измеряют приращение температуры корпуса ПУ с помощью измерителя температуры РТ.
4.4. Обработка результатов измерений
4.4.1. Тепловое сопротивление , °С/Вт, определяют по формуле
, (5)
где - приращение температуры корпуса ПУ, измеренное измерителем температуры РТ, °С;
- изменение постоянного тока через диод, А;
- постоянное обратное напряжение диода, измеренное измерителем при токе , В;
- тепловое сопротивление между корпусом диода и подключающим устройством, указанное в технической документации на измерительную установку, °С/В.
4.5. Показатели точности измерений
4.5.1. Погрешность измерения теплового сопротивления не должна выходить за пределы ±15% с доверительной вероятностью 0,997 с учетом значения , указанного в п.4.4.1, и должна быть в пределах ±25% с доверительной вероятностью 0,997, если значение не учитывается.
4.5.2. Расчет погрешности измерения приведен в справочном приложении 3.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное
МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПРЯМОГО НАПРЯЖЕНИЯ ДИОДА ()
1. Определение заключается в измерении прямого напряжения диода при протекании неразогревающего переход прямого тока для двух значений температуры корпуса.
2. Измерения следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на чертеже.
- источник постоянного тока; - термостатируемый объем; - подключающее устройство; - измеритель прямого напряжения; - измеритель температуры
2.1. Источник постоянного тока должен обеспечивать подачу на диод требуемого тока с общей стабильностью ±2% и иметь внутреннее сопротивление не менее 10 кОм.
2.2. Термостатируемый объем должен обеспечивать задание и поддержание двух, отличающихся не менее чем на 20 °С, температур измерения диодов; погрешность - в пределах ±2%.
2.3. Погрешность измерения в заданных пределах напряжения диода измерителем прямого напряжения не должна выходить за пределы ±0,5%.
2.4. Погрешность измерения температуры измерителем температуры не должна выходить за пределы ±2%.
2.5. Подключающее устройство должно иметь переходное сопротивление не более 0,01 Ом в диапазоне рабочих температур. Рекомендуется применять многопозиционные подключающие устройства.
3. Порядок проведения измерений
3.1. Диод, установленный в подключающее устройство, выдерживают при температуре в течение времени, достаточного для полного прогрева диода. Время выдержки зависит от типа термостатируемого объема и корпуса диода и устанавливается в технической документации на измерительную установку.
3.2. Задают ток через диод и измеряют прямое напряжение .
3.3. Устанавливают температуру , большую, чем , и после выдержки измеряют прямое напряжение .
4. Значение , мВ/°С, рассчитывают по формуле
.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПОТЕРЬ СВЧ-МОЩНОСТИ В ЭЛЕМЕНТАХ КОНСТРУКЦИИ ДИОДНОЙ КАМЕРЫ
1. Определение коэффициента потерь СВЧ-мощности в элементах конструкции диодной камеры основано на измерении добротности камеры с эквивалентом короткого замыкания. Эквивалентом короткого замыкания является устройство, максимально близкое по своим размерам и конструкции к проверяемому диоду, в котором в месте установки полупроводниковой структуры осуществлено короткое замыкание.
2. Измерение добротности камеры следует проводить с помощью панорамного измерителя КСВН, при этом диодную камеру включают в качестве конечной нагрузки.
3. Порядок проведения измерений
3.1. Устанавливают в камеру эквивалент короткого замыкания и на частоте измерений теплового сопротивления проводят согласование камеры до КСВН1.4.
3.2. Измеряют полосу пропускания камеры по уровню КСВН-2 и рассчитывают добротность камеры с эквивалентом короткого замыкания по формуле
.
3.3. Устанавливают в камеру проверяемый диод и на частоте проводят согласование камеры до КСВН1,4 при заданном прямом токе.
3.4. Измеряют полосу пропускания камеры по уровню КСВН=2 и рассчитывают добротность камеры с проверяемым диодом по формуле
.
3.5. Определяют коэффициент потерь СВЧ-мощности в элементах конструкции камеры по формуле
.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное
1. Расчет погрешности измерения теплового сопротивления, определяемого методами, приведенными в разд.1 и 2 настоящего стандарта
1.1. Погрешность измерения теплового сопротивления , измеренного методами, приведенными в разд.1 и 2 настоящего стандарта, подчиняется нормальному закону распределения и рассчитывается по формуле
, (1)
где - предельное значение относительной погрешности измерения изменения прямого напряжения диода. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения;
- предельное значение относительной погрешности измерения температурного коэффициента прямого напряжения диода. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения;
- предельное значение относительной погрешности измерения мощности, рассеиваемой в диоде. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения.
1.2. Погрешность , %, рассчитывают по формуле
, (2)
где - предельное значение относительной систематической погрешности измерения , вызываемой нагревом корпуса диода в процессе действия импульса;
- предельное значение относительной систематической погрешности измерения , вызываемой рассеиванием накопленного заряда;
- предельное значение относительной погрешности измерения , вызываемой нестабильностью и пульсациями источника тока. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения;
- предельное значение относительной погрешности измерения , вызываемой выделением огибающей СВЧ-импульса. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения;
- предельное значение относительной погрешности измерителя . Погрешность подчиняется нормальному закону распределе
ния.
1.3. Погрешность зависит от требований, предъявляемых к измерительной камере и подключающему устройству, и не должна превышать 5%.
1.4. Погрешность определяют по осциллограмме зависимости прямого напряжения диода от времени при протекании через диод импульсного прямого тока, изображенной на черт.1.
1 - реальная зависимость; 2 - зависимость без учета явления рассасывания накопленного заряда
Черт.1
Погрешность , %, рассчитывают после определения значений и из осциллограммы по формуле
. (3)
Если погрешность превышает 10%, то должны быть приняты меры по ее снижению или учету.
1.5. Погрешность , %, рассчитывают по формуле
, (4)
где - максимальная абсолютная нестабильность измерительного тока, А;
- последовательное сопротивление потерь проверяемого диода, Ом;
- прямое напряжение диода при протекании через него измерительного тока, В.
1.6. Погрешность определяют по осциллограмме зависимости прямого напряжения диода от времени при рассеянии в диоде импульсной СВЧ-мощности, изображенной на черт.2.
- изменение прямого напряжения за счет нагрева перехода СВЧ-мощностью; - изменение прямого напряжения диода за счет выделения огибающей импульса СВЧ-мощности
Черт.2
Погрешность , %, рассчитывают по формуле
. (5)
Если погрешность выходит за пределы ±5%, то должны быть приняты меры по ее снижению или учету.
1.7. Погрешность зависит от требований, предъявляемых к измерителю, и не должна выходить за пределы ±10%.
1.8. Значение погрешности , %, рассчитанное по формуле (2), составляет
.
1.9. Погрешность , %, рассчитывают по формуле
, (6)
где - предельное значение относительной погрешности измерения прямого напряжения диода. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения;
- предельное значение относительной погрешности измерения разности температур. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения.
1.10. Погрешность , %, рассчитывают по формуле
, (7)
где - предельное значение относительной погрешности измерения прямого напряжения, вызванной нестабильностью измерительного тока, определяемой по п.1.5 настоящего приложения. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения;
- предельное значение относительной погрешности средств измерения напряжения. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения и не должна выходить за пределы ±0,5% при использовании цифрового вольтметра.
1.11. Погрешность рассчитывают в зависимости от применяемого оборудования, обеспечивающего измерение при двух температурах, ее значение не должно выходить за пределы ±3% при разности температур более 20 °С.
1.12. Значение погрешности , %, рассчитанное по формуле (6) составляет
.
1.13. При усреднении значения для данного типа диодов максимальное отклонение от среднего значения не должно выходить за пределы ±10%. При этом значение погрешности не должно выходить за пределы ±12%.
1.14. Погрешность , %, при измерении методом, приведенным в разд.1 настоящего стандарта, рассчитывают по формуле
, (8)
где - предельное значение систематической относительной погрешности определения мощности, вызываемой конечным значением согласования измерительной камеры с диодом с трактом СВЧ;
- предельное значение систематической относительной погрешности определения мощности, вызываемой потерями в измерительной диодной камере;
- предельное значение относительной погрешности установки и измерения мощности СВЧ-генератора. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения.
Значение погрешности не должно выходить за пределы ±10%.
1.15. Погрешность , %, при измерении методом, приведенным в разд.2 настоящего стандарта, рассчитывают в каждом конкретном случае с учетом применяемого оборудования, ее значение не должно выходить за пределы ±10%.
1.16. Погрешность измерения , %, рассчитанная по формуле (1), при подстановке максимальных значений составляющих погрешности составляет
.
2. Расчет погрешности измерения теплового сопротивления, измеренного методом, приведенным в разд.3 настоящего стандарта
2.1. Погрешность измерения теплового сопротивления подчиняется нормальному закону распределения и рассчитывается по формуле
, (9)
где - предельное значение относительной погрешности измерения постоянного порогового напряжения. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения;
- предельное значение относительной погрешности измерения постоянного порогового тока. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения;
- предельное значение относительной погрешности измерения импульсного порогового тока. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения;
- значение температуры корпуса при протекании постоянного порогового тока;
- значение температуры корпуса при внешнем подогреве;
- предельное значение относительной погрешности измерения температуры корпуса при протекании постоянного порогового тока. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения;
- предельное значение относительной погрешности измерения температуры корпуса при внешнем подогреве. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения
.
2.2. Погрешность зависит от требований, предъявляемых к измерителю постоянного напряжения, и не должна выходить за пределы ±2%.
2.3. Погрешность , %, рассчитывают по формуле
, (10)
где - предельное значение относительной погрешности измерителя постоянного напряжения, не должно выходить за пределы ±2%. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения;
- предельное относительное отклонение от номинального значения измерительного резистора, не должно выходить за пределы ±1%. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения.
Значение погрешности , рассчитанное по формуле (10), составляет ±2,3%.
2.4. Погрешность рассчитывают по формуле
, (11)
где - предельное значение относительной систематической погрешности измерения импульсного порогового тока, вызываемой индуктивным выбросом на вершине измеряемого импульса. Значение погрешности не должно превышать 5%.
Допускается применение цепей коррекции;
- предельное значение относительной погрешности измерителя импульсного напряжения, не должно выходить за пределы ±10%. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения;
- предельное относительное отклонение от номинального значения сопротивления измерительного резистора, не должно выходить за пределы ±1%. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения.
2.5. Значение погрешности , %, рассчитанное по формуле (11), составляет
2.6. Погрешность , %, рассчитывают по формуле
, (12)
где - предельное значение относительной систематической погрешности измерения температуры за счет разности между температурой корпуса диода и температурой ПУ, не должно превышать 3%;
- предельное значение относительной погрешности измерителя температуры при минимальной температуре корпуса 25 °С, не должно выходить за пределы ±6%. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения.
Значение погрешности , %, рассчитанное по формуле (12), составляет ±11%.
2.7. Погрешность , %, рассчитывают по формуле
, (13)
где - по п.2.6;
- предельное значение относительной погрешности измерения температуры, возникающей за счет изменения температуры корпуса за время реакции оператора в момент равенства импульсного и постоянного пороговых токов, которое рассчитывают в зависимости от применяемого оборудования при скорости нагрева 5 °С и времени реакции оператора 0,5 с, значение погрешности не должно превышать 5%. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения.
- предельное значение относительной погрешности измерителя температуры, которое при минимальной температуре корпуса 75 °С не должно превышать 2%. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения.
2.8. Значение погрешности , %, рассчитанное по формуле (13), составляет
.
2.9. Погрешность измерения , %, рассчитанная по формуле (9), при подстановке максимальных значений составляющих погрешности составляет
.
3. Расчет погрешности измерения теплового сопротивления, измеренного методом, приведенным в разд.4 настоящего стандарта
3.1. Погрешность измерения теплового сопротивления подчиняется нормальному закону распределения и рассчитывается по формуле
, (14)
где - предельное значение относительной погрешности измерения . Погрешность подчиняется нормальному закону распределения;
- предельное значение относительной погрешности измерения , вызванное погрешностью задания и нестабильностью . Погрешность подчиняется нормальному закону распределения;
- предельное значение относительной погрешности измерения , вызванное нестабильностью постоянного тока . Погрешность подчиняется нормальному закону распределения;
- предельное значение относительной погрешности измерения , которое не должно выходить за пределы ±2%. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения;
- предельное значение относительной погрешности измерения , вызванное нестабильностью источника опорного напряжения. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения;
- предельное значение относительной погрешности измерения , вызванное погрешностью измерения , которое не должно выходить за пределы ±2%. Погрешность подчиняется нормальному закону распределе
ния.
3.2. Погрешность , %, рассчитывают по формуле
, (15)
где - предельное значение относительной погрешности измерителя температуры, которое не должно выходить за пределы ±7%. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения;
- предельное значение относительной погрешности измерения приращения температуры, вызываемой точностью совмещения спектром показаний измерителя , которое не должно выходить за пределы ±5%. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения.
Значение погрешности , %, рассчитанное по формуле (15), составляет
.
3.3. Погрешность , %, рассчитывают по формуле
, (16)
где - предельное значение относительной погрешности измерения постоянного тока, которое не должно выходить за пределы ±3%. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения;
- предельное значение относительной погрешности измерения амплитуды тока высокой частоты, которое не должно выходить за пределы ±4%. Погрешность подчиняется нормальному закону распределения.
Значение погрешности , %, рассчитанное по формуле (16), составляет
.
3.4. Погрешность , %, рассчитывают по формуле
, (17)
где - предельное значение относительной нестабильности источника постоянного тока, которое не должно выходить за пределы ±0,2%;
- максимальное значение постоянного тока, при котором проводят измерения;
- значение изменения постоянного тока при измерениях. Значение погрешности , %, при 3 мА;
50 мА, рассчитанное по формуле (17), составляет
.
3.5. Погрешность рассчитывают по формуле
, (18)
где - предельное значение относительной нестабильности опорного напряжения, которое не должно выходить за пределы ±0,02%;
- изменение обратного напряжения диода при уменьшении тока на ;
- максимальное значение опорного напряжения при измерениях.
Значение погрешности , %, при 0,3 В, 80 В, рассчитанное по формуле (18), составляет
.
3.6. Погрешность измерения , %, рассчитанная по формуле (14), при подстановке максимальных составляющих погрешности составляет
.
3.7. В случае, если при расчете погрешности измерения по формуле (9) значение не учитывают, значение погрешности измерения увеличивают на систематическую погрешность, не выходящую за пределы ±10%, при этом погрешность измерения не должна выходить за пределы %.
Электронный текст документа
и сверен по:
М.: Издательство стандартов, 1984
