2791

Продолжение табл. 2.13

151

Окончание табл. 2.13

В полупроводниковых тензорезисторах в качестве чувствительного элемента используют монокристаллический полупроводник толщиной 20-50 мкм, шириной до 0,5 мм и длиной 2-12 мм. Особенностью полупроводниковых тензорезисторов является их высокая чувствительность, в 5060 раз превышающая чувствительность проволочных тензорезисторов, и большой уровень выходного сигнала (0,1 В и более). Сопротивление полупроводникового тенэорезистора при одних и тех же размерах посредством добавления присадок и выбора определенной технологии изготовления может меняться от 100 Ом до 50 кОм. Тензорезисторы из кремния и германия обладают высокой чувствительностью, химически инертны и выдерживают нагрев до 500-540 °С. Конструкции полупроводниковых тензорезисторов приведены на рис. 2.20 а (серия КТЭ и КТД) и рис. 2.20 б (серия Ю-8).

Рис. 2.20. Полупроводниковые тензорезисторы

152

Вывод тензорезистора имеет два участка. Участок 1 обеспечивает сварку с полупроводником, участок 2 используют для монтажа в схемах. Тензорезисторы КТД имеют проводимость p-типа, а КТЭ - n-типа. Коэффициент тензочувствительности этих тензорезисторов равен 120 ± 20, номинальный ток 15 мА, рабочий диапазон температур от-160 до 300. °С, температурный коэффициент сопротивления 0,45 % - °С, предельно измеряемая деформация 0,004. Коэффициент тензочувствительности равен 100 ± 10, номинальный рабочий ток для Ю-8 15 мА, для тензорезисторов Ю-12 10 мА, диапазон рабочих температур от -60 до 115°С. К недостаткам полупроводниковых тензорезисторов следует отнести их малую механическую прочность, высокую чувствительность к воздействию внешних условий и существенный разброс характеристик от образца к образцу. При измерении динамических нагрузок имеется ряд особенностей.

Длительность надежной работы при циклических и вибрационных нагрузках определяется для тензорезисторов их собственной динамической стойкостью, которая зависит от материалов решетки и основы, конструкции решетки и выводов тензорезисторов. Для низко- и средне - частотных процессов используют проволочные и фольговые тензорезисторы. Динамические нагрузки больших амплитуд измеряют проволочными тензорезисторами. Наибольшей динамической стойкостью обладают тензореэисторы на фенольной, фуриловой и пластифицированной эпоксидной пленочной основах. Охарактеризованные первичные преобразователи являются составной частью сложных измерительных систем.

153

2.5. Измерения радиационного излучения. Средства измерения радиационного излучения

По виду регистрируемого излучения различают дозиметрические приборы: для мягкого рентгеновского излучения, для рентгеновского и гамма излучения, для бета и излучений, для других тяжелых заряженных частиц и для нейтронов [4]. По способу регистрации излучения в соответствии с физическими методами дозиметрии различают приборы: ионизационные, люминесцентные (сцинтилляционные), полупроводниковые, фото дозиметрические, химические и калориметрические. Наиболее широкое применение получили ионизационные и люминесцентные дозиметрические приборы. В зависимости от измеряемых параметров различают дозиметрические приборы, предназначенные для измерения дозы или мощности дозы излучения-рентгенометры (дозиметры), и приборы, измеряющие активность или плотность потока ионизирующих излучений, позволяющие вести счет отдельным частицам (квантам) и называемые радиометрами. По измеряемой физической величине и типу регистрирующего устройства бывают приборы, показывающие результат, и интегрирующие, которые суммируют результат измерения за определенный промежуток времени. Для анализа энергетического спектра излучения, выделения определенной компоненты в излучении сложного состава и ряда других целей пользуются вспомогательными радиотехническими приборами (пересчетные устройства с запоминающими схемами, амплитудные дискриминаторы и анализаторы).

154

155

156

Ионизационные приборы основаны на использовании явления взаимодействия ионизирующего излучения с веществом, при котором часть энергии излучения передается атомам этого вещества и расходуется на их ионизацию. Под действием радиоактивных излучений воздух между обкладками конденсатора ионизируется, и его молекулы и атомы из электрически нейтральных превращаются в ионы, несущие положительные и отрицательные заряды. Наличие разности потенциалов, приложенной к обкладкам, приводит к тому, что ионы разных знаков, двигаясь в противоположные направления, вызовут ток в цепи, пропорциональный интенсивности излучения.

157

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основным требованием, предъявляемым к современной радиоэлектронной аппаратуре, является пригодность использования ее по назначению в заданных условиях. Совокупность свойств, определяющих степень пригодности, характеризуется качеством. Составной частью качества является надежность, в понятие которой включается некоторая часть свойств, определяющих качество.

Анализ технологических процессов испытаний и практика их проведения позволяют выделить характерные для всех видов испытания этапы, а именно: подготовку объекта и оборудования к испытаниям и собственно испытания. К последним относится управление процессом испытаний; измерение физических параметров объекта испытаний и внешних воздействий; обработка результатов измерений; анализ состояния объекта испытаний; выработка рекомендаций по корректировке проектных решений; регулировка; диагностирование и поиск неисправностей объекта испытаний; регистрация результатов или документирование технологического процесса испытаний.

Все перечисленные этапы состоят из сложных и трудоемких информационно-измерительных и управляющих процессов. Успешная их реализация невозможна без знания и правильного использования средств испытательного оборудования.

Учебное пособие написано по программе курса «Методы и средства испытаний и контроля приборов и систем» читаемого в ВГТУ по направлению 12.03.01 «Приборостроение» (профиль «Приборостроение») и 11.03.03 «Конструирование и технология электронных средств» (профиль «Проектирование и конструирование электронных средств»). Материал пособия излагается на основе действующих государственных и отраслевых стандартов.

158

ГЛОССАРИЙ

1.Контроль - процесс установления соответствия между состоянием объекта и заданной нормы путем восприятия и оценки информации.

2.Испытания - процесс определения параметров РЭА по установленной методике с целью оценки их соответствия требованиям.

3.Виды контроля:

по способу контроля;

по отношению к производственному процессу;

по способу определения степени пригодности изделия к использованию;

по степени охвата;

по характеру воздействия контроля на производственный процесс;

по периодичности контроля;

по степени участия человека в контроле.

4.Основные функции ОТК: контроль процесса производства и его подготовка.

5.Операции контроля в процессе производства:

выходной контроль;

контроль за соблюдением технологического

процесса;

анализ брака и дефектов;

техническая приемка и испытания изделий.

6.Способы контроля:

визуальный;

геометрический;

механический;

электрический;

физико-химический;

технологический;

159

7. Факторы, учитываемые при выборе средств контроля:

цели контроля;

виды производства;

назначение контролируемого устройства и степень его сложности;

требуемая надежность РЭА;

место проведения контроля;

допустимая длительность действия средств

контроля;

допустимая погрешность и поля допуска параметров;

условия эксплуатации средств контроля;

квалификация контролеров и безотказность их

работы.

8.Разброс параметров - разность между медианой и значением измеряемого параметра выборки.

9.Цель испытаний - определение работоспособности РЭА при воздействии внешних факторов.

10.Виды испытаний на влагоустойчивость: при длительном и кратковременном воздействии повышенной влажности.

11.В зависимости от условий эксплуатации изделия подвергаются циклическим ил непрерывным испытаниям с выпадением росы или без этого.

12.Способы создания условий для выпадения росы:

ежесуточное включение источников нагрева и влаги на определенное время (6-8 часов);

периодическое (суточное) понижение температуры на 5-10 градусов.

13.При длительных испытаниях на влагоустойчивость время выдержки составляет 24 часа, при кратковременных - 1- 2 часа.

14.Проблемы при испытаниях на влагоустойчивость, с которыми сталкиваются специалисты:

160