ГОСТ 18986.20-77 Стабилитроны полупроводниковые прецизионные. Метод измерения времени выхода на режим.

         

     ГОСТ 18986.20-77

 

Группа Э29

 

      

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 

 

 СТАБИЛИТРОНЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРЕЦИЗИОННЫЕ

 

 Метод измерения времени выхода на режим

 

 Semiconductor diodes. Reference zener diodes.

Method for measuring warm - up time

     

     

Дата введения 1979-01-01

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 26.10.77 N 2485

 

Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 30.09.91 N 1410

 

ИЗДАНИЕ (август 2002 г.) с Изменением N 1, утвержденным в ноябре 1986 г. (ИУС 2-87).

 

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 10, 2005 год

 

 

Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые прецизионные стабилитроны (далее - стабилитроны), имеющие нормированную временную нестабильность напряжения стабилизации и устанавливает метод измерения времени выхода стабилитронов на режим
и требования безопасности. Общие условия при измерении времени выхода на режим должны соответствовать требованиям ГОСТ 18986.0-74.
 

 1. АППАРАТУРА

1.1. Погрешность измерения времени выхода на режим не должна выходить за пределы ±20% с доверительной вероятностью
0,95.
 

1.2. Номинальные значения электрических, температурных режимов измерения напряжения стабилизации, а также способ закрепления стабилитронов при измерении времени выхода на режим должны быть указаны в стандартах или другой нормативно-технической документации на стабилитроны конкретных типов (далее - стандартах).

 

1.3. Измерение следует проводить на установке, структурная электрическая схема которой приведена на чертеже.

 

 

1 - источник задания тока; 2 - термостатируемый объем; 3 - измерительный прибор; 4 - блок защиты;

5 - источник опорного напряжения;
- выключатель;
- измеряемый стабилитрон
 
Допускается применение электрической схемы без источника опорного напряжения (клеммы
и
закорочены).
 

 2. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЮ

2.1. Напряжение источника опорного напряжения должно быть близким по значению к
и определено из условия
 
,                                       (1)
 

     

где
- номинальное измеряемое напряжение стабилизации, В;
 
- допустимый разброс напряжения стабилизации от номинального значения, В;
 
- напряжение источника опорного напряжения, В;
 
- используемый предел измерительного прибора, применяемого при измерениях, В.
 

2.2. Погрешность задания и поддержания напряжения источника опорного напряжения и погрешность измерительного прибора за время измерений должны соответствовать выражению

 

,                                           (2)
 
где
- абсолютная погрешность задания и поддержания напряжения источника опорного напряжения, В;
 
- абсолютная погрешность измерительного прибора, В;
 
- абсолютная погрешность измерения напряжения стабилизации, В (см. приложение).
 

2.3. Входное сопротивление измерительного прибора и блока защиты должно соответствовать условию

 

,                                      (3)
 

     

где
- дифференциальное сопротивление стабилитрона в режиме измерения, Ом;
 
- внутреннее сопротивление источника опорного напряжения, Ом.
 
2.4. Минимальное изменение входного сигнала, регистрируемое измерительным прибором, не должно превышать значения абсолютной погрешности измерения напряжения стабилизации
.
 
2.5. За время измерения абсолютная величина погрешности задания и поддержания тока стабилизации
в амперах должна соответствовать условию
 
,                                      (4)
 
где
- общее тепловое сопротивление стабилитрона в режиме измерения, °С/Вт.
 

2.6. Коэффициент пульсации тока стабилизации в процентах должен соответствовать условию

 

.                                                            (5)
 

При этом максимальное значение коэффициента пульсации тока не должно превышать 1,0%.

 

2.7. Падение напряжения на контактной системе и проводах, подключающих измеряемый стабилитрон к источнику опорного напряжения и измерительному прибору, не должно превышать
.
 
2.8. Изменение температуры объема, в котором расположен измеряемый стабилитрон,
в °С должно быть не более
 
                                                  (6)
 

     

(но в пределах ±5 °С),

 

где
- максимальный температурный коэффициент напряжения стабилизации, %/°С.
 

      

     

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1. Время выхода стабилитрона на режим
следует определять измерением трех значений напряжения стабилизации.
 
3.2. В положении 1 выключателя
предварительно прогревают измерительную установку; устанавливается тепловое равновесие стабилитрона с окружающей средой.
 
3.3. Для измерений выключатель
ставят в положение 2 и через стабилитрон пропускают ток
, при котором проводят определение времени выхода стабилитрона на режимах с учетом требований пп.2.5, 2.6.
 
3.4. Через равные интервалы времени
в трех временных точках измеряют напряжение стабилизации. Первое измерение напряжения стабилизации проводят одновременно с включением электрического режима стабилитрона.
 

Интервалы времени
определяют для стабилитронов конкретных типов в зависимости от предполагаемого разброса
в соответствии с приложением 1.
 

 4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Определяют коэффициент
в 1/с по формуле
 
,                                         (7)
 
где
- интервал времени, через который проводились измерения напряжения стабилизации, с;
 
,
,
- значения напряжения стабилизации, измеренные в трех последовательных временных точках через интервал
, В.
 
4.2. Определяют коэффициент
по формуле
 
.                                              (8)
 
4.3. Время выхода стабилитрона на режим
в секундах определяют по формуле
 
,                                   (9)
 
где
- временная нестабильность напряжения стабилизации для данного типа стабилитрона, %;
 
- интервал времени, за который нормируется временная нестабильность напряжения стабилизации, приведенный в стандартах, с.
 
При значениях
с расчет проводят по упрощенной формуле
 
.                                        (10)
 

     

     

ПРИЛОЖЕНИЕ

Обязательное

 

      

ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ИНТЕРВАЛА ВРЕМЕНИ

И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ

1. Выбор оптимального интервала времени

 

1.1. Находят пределы изменения коэффициентов
и
.
 
1.1.1. Максимальное (минимальное) значение коэффициента
в В задают в стандартах или определяют в зависимости от конкретных условий измерений по формулам
 
;                           (1)
 

     

, но не менее
,             (2)
 

     

где
- температурный коэффициент скорости охлаждения (нагревания);
 
- тепловая амплитуда напряжения разогрева;
 
;
- максимальное (минимальное) значение температурного коэффициента напряжения стабилизации стабилитронов конкретных типов (%/°С).
 
1.1.2. Пределы изменения коэффициента
в 1/с должны указываться в стандартах или определяться на основании значений коэффициента
по формулам
 
 
;                                      (3)
 

     

,                                     (4)
 

     

где
- время выхода стабилитрона на режим, с, определяемое по формуле
 

     

,                                                 (5)
 
где
- максимальное время выхода стабилитрона на режим, с, вызванное тепловым прогревом стабилитрона, указанное в стандартах;
 
- коэффициент нестабильности
, устанавливаемый в стандартах в зависимости от величины нормированной временной нестабильности напряжения стабилизации.
 
1.2. По графику (черт.1 настоящего приложения) находят для одной и той же ординаты
значения абсцисс
и
, чтобы удовлетворялось равенство
 
.                                                     (6)
 

           

График зависимости

 

 
 

          

Черт.1

1.3. Вычисляют значение
по формуле
 
.                                            (7)
 

2. Установление погрешности измерения напряжения и погрешности задания интервалов времени.

 

2.1. По графикам (черт.1 и черт.2) находят значения ординат
и
, соответствующие
 
.
 

           

График зависимости

 

,
 
 

          

Черт.2

2.2. Абсолютную погрешность измерения напряжения стабилизации
в вольтах и относительную погрешность задания интервалов времени
в относительных единицах с учетом времени измерения прибора следует устанавливать из соотношения
 
,                         (8)
 

     

где
,
,
- коэффициенты влияния в сВ
, определяемые по формулам:
 
;                                                         (9)
 

     

;                                                 (10)
 

     

.                                           (11)
 
При
с в формуле (8) при расчете полагать
.
 

Пример расчета

Исходные данные:

 

%;
 
%/°C;
 

%/°C;
 
В;
 
мА;
 
°С/Вт;
 
с.
;
 
с.
 

           

1. Находим значения
,
в В по температурному коэффициенту и
 
;
 
;
 

     

, что меньше
.
 
2. Находим область определения
в с
по формулам (3) и (4)*
 

        

;
 
.
 
3. Находим значение
по черт.1 настоящего приложения.
 

Из условия     

 
определяем по графику черт.1 приложения значение абсцисс
и
для одной и той же ординаты
таким образом, чтобы
 
.
 
В результате получаем значения
;
, соответствующие одному и тому же значению
.
 
После чего вычислим значение
в с по формуле
 
.
 
4. Определяем по графикам черт.1, 2 настоящего приложения значения
и
, соответствующие
;
 
;
.
 
5. Определяем значения коэффициентов влияния в с·В
 
;
 
.
 
Так как
с, то полагаем
.
 

6. Назначаем погрешность задания интервалов времени, исходя из возможностей измерительного оборудования. Полагая относительную погрешность задания интервалов времени равной 10%, получаем величину абсолютной погрешности 4,4 с, что легко выполнимо для применяемого измерительного оборудования.

 

Исходя из полученного значения
, записываем для определения абсолютной погрешности измерения напряжения
в В
 
,
 

     

     откуда получаем

     

;
 
.
 

Таким образом, получаем значение абсолютной погрешности, с которой должно проводиться измерение напряжения при заданных исходных данных, равным 17 мкВ. Погрешность задания интервалов времени при этом равна 10%.

 

 

           

Чат GPT

Вверх