專利名稱：：可控硅導(dǎo)通角的數(shù)字化測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及可控硅導(dǎo)通角測量技術(shù)，尤其涉及可控硅導(dǎo)通角的數(shù)字化測量方法，屬于電子測量
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：可控硅是"可控硅整流元件"的簡稱，是一種具有三個PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件，一般由兩個晶閘管反向連接而成。它的功用不僅是整流，還可以用作無觸點開關(guān)，以快速接通或切斷電路，實現(xiàn)將直流電變成交流電的逆變，或者將一種頻率的交流電變成另一種頻率的交流電等等?？煽毓韬推渌雽?dǎo)體器件一樣，具有體積小、效率高、穩(wěn)定性好、工作可靠等優(yōu)點。它的出現(xiàn)，使半導(dǎo)體技術(shù)從弱電領(lǐng)域進入了強電領(lǐng)域，成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、軍事科研以至商業(yè)、民用電器等方面爭相采用的元件?？煽毓杈哂腥绱藦V泛的應(yīng)用領(lǐng)域，其技術(shù)關(guān)鍵在于通過改變可控硅的導(dǎo)通角，對加在被控負載兩端的電壓進行控制，從而達到使工程中位移、速度、轉(zhuǎn)速以及光亮等物理量發(fā)生變化。然而，對于這些物理量進行控制的基礎(chǔ)信號——可控硅導(dǎo)通角的精確測量與控制，長久以來都是十分困難的。究其原因，現(xiàn)有技術(shù)中可控硅導(dǎo)通角的領(lǐng)懂只能采用原始的方法，即用示波器對該導(dǎo)通角波形信號進行估算。顯然，這種測試方法因人為讀數(shù)引起的誤差較大；而且，顯示信號的"溫漂"也較大，無法達到精確測量與控制可控硅導(dǎo)通角的目的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種可控3硅導(dǎo)通角數(shù)字化測量方法，以更為客觀、精確地測量可控硅導(dǎo)通角。本發(fā)明的技術(shù)方案是可控硅導(dǎo)通角的數(shù)字化測量方法，其特征在于包括以下步驟——①將可控硅導(dǎo)通角的模擬信號進行取樣、濾波和放大；②檢測步驟①所取信號的波形寬度；③用高頻基準脈沖做CP信號計數(shù)，量化被測的波形寬度；④用數(shù)字顯示儀顯示測量結(jié)果。進一步地，上述可控硅導(dǎo)通角的數(shù)字化測量方法中，步驟①所述可控硅導(dǎo)通角的模擬信號為正弦波信號；步驟②采用斯密特電路讀取被測信號的波形寬度；步驟③所述高頻基準脈沖信號的頻率范圍是15000200000Hz;步驟④所述數(shù)字顯示儀是7段顯示譯碼器，其精度為O.l。CA。本發(fā)明的技術(shù)效果是通過檢觀何控硅導(dǎo)通角模擬信號的寬度，結(jié)合高頻基準脈沖進行邏輯運算，用計數(shù)器進行計數(shù)和計算，最終以非常直觀的方式數(shù)字化顯示出導(dǎo)通角的數(shù)值，其測量精度達到土o.rCA。由此，可控硅導(dǎo)通角測量值的穩(wěn)定性及可靠性大為提高，為可控硅整流元件在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。圖1是本發(fā)明的測量原理流程圖2是可控硅導(dǎo)通角的正弦模擬信號在示波器上的截取圖3是本發(fā)明應(yīng)用于電鉆的調(diào)速曲線圖。具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作詳細描述。如圖1所示，本發(fā)明測量方法的主要步驟是先輸入可控硅導(dǎo)通角的模擬信號，然后對模擬信號進行取樣、濾波和放大，接著檢測上述信號的波形寬度，再用高頻基準脈沖做CP信號計數(shù)，量化被測的波形寬度，最后4用計數(shù)器計數(shù)，并通過數(shù)字顯示儀顯示測量結(jié)果。上述過程中，可控硅導(dǎo)通角的模擬信號可為常規(guī)的正弦波信號，檢測信號的波形寬度時可采用斯密特電路讀取，讀取后的方波信號與輸入的高頻基準脈沖電路一起輸入給邏輯運算電路，計數(shù)器檢測運算結(jié)果，再輸出給數(shù)字顯示儀。該方法的測量精度由高頻基準脈沖信號的頻率決定，一般地，該頻率范圍是15000200000Hz。相應(yīng)地，數(shù)字顯示儀采用四位7段顯示譯碼器，其精度為O.l。CA。根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案，可形成形式各異的可控硅導(dǎo)通角數(shù)字測量儀。運用這些儀器可檢測各種具體場合下的導(dǎo)通角。圖2是一例，其周期是180°CA，通過示波器目領(lǐng)U，導(dǎo)通角在3140。CA，而用數(shù)字測量儀測量，測量結(jié)果為34.935.1°CA。測量結(jié)果如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>上述對比實例表明原有的測量手段僅僅是對模擬量的一個估算，人為因素的影響比較大，所測得的導(dǎo)通角的誤差較大；采用本發(fā)明提供的測量方法，則可大大提高測量結(jié)果的精度，能把控制誤差在土o.rCA范圍之內(nèi)?？煽毓鑼?dǎo)通角的測量儀器在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。例如，交流調(diào)速開關(guān)HIC芯片的初始速度的設(shè)定，或者電鉆等電動工具起始轉(zhuǎn)速的調(diào)整，等等。電動工具的初始狀態(tài)決定于加載在其電機上的初始電壓，圖3是電鉆的調(diào)速曲線坐標圖，圖中^為電鉆的最高乾速，VL為電鉆的起始轉(zhuǎn)速，wVH為電鉆的調(diào)速范圍；s,S2則為調(diào)速所經(jīng)歷的爬行距離。由該調(diào)速曲線圖可見，電鉆初始轉(zhuǎn)速的調(diào)整具有非常高的精度要求。在同樣規(guī)格的電機情況下初始電壓則與交流調(diào)速控制電路中可控硅的起始導(dǎo)通角一一對應(yīng)，為此，只要將控制調(diào)速的核心元#~^t控硅的起始導(dǎo)通角精確地控制好，就能實現(xiàn)精確地調(diào)整好電動工具的初始轉(zhuǎn)速。本發(fā)明將可控硅導(dǎo)通角的測量精度控制在土o.rca以內(nèi)，即為提高電鉆的產(chǎn)品質(zhì)量奠定了很好基礎(chǔ)。綜上，本發(fā)明提供了一種可控硅導(dǎo)通角的數(shù)字化測量方法，其測量精度比現(xiàn)有技術(shù)提高了一個數(shù)量級。隨著可控硅的廣泛使用，該測量方法對于光照、位移、速度等物理量的精確控制非常有益。權(quán)利要求1、可控硅導(dǎo)通角的數(shù)字化測量方法，其特征在于包括以下步驟①將可控硅導(dǎo)通角的模擬信號進行取樣、濾波和放大；②檢測步驟①所取信號的波形寬度；③用高頻基準脈沖做CP信號計數(shù)，量化被測的波形寬度；④用數(shù)字顯示儀顯示測量結(jié)果。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控硅導(dǎo)通角的數(shù)字化測量方法，其特征在于步驟①所述可控硅導(dǎo)通角的模擬信號為正弦波信號。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控硅導(dǎo)通角的數(shù)字化測量方法，其特征在于步驟②采用斯密特電路讀取被測信號的波形寬度。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控硅導(dǎo)通角的數(shù)字化測量方法，其特征在于步驟③所述高頻基準脈沖信號的頻率范圍是15000200000Hz。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控硅導(dǎo)通角的數(shù)字化測量方法，其特征在于步驟④所述數(shù)字顯示儀是7段顯示譯碼器，其精度為o.rCA。全文摘要本發(fā)明涉及一種可控硅導(dǎo)通角的數(shù)字化測量方法，包括以下步驟①將可控硅導(dǎo)通角的模擬信號進行取樣、濾波和放大；②檢測所取信號的波形寬度；③用高頻基準脈沖做CP信號計數(shù)，量化被測的波形寬度；④用數(shù)字顯示儀顯示測量結(jié)果。由此，通過檢測模擬信號導(dǎo)通角的寬度，結(jié)合高頻基準脈沖進行邏輯運算，最終以非常直觀的方式數(shù)字化顯示出導(dǎo)通角的數(shù)值，測量精度達到±0.1°CA，測量的穩(wěn)定性及可靠性大為提高，為可控硅整流元件在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。文檔編號G01R25/00GK101470144SQ20071030259公開日2009年7月1日申請日期2007年12月29日優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日發(fā)明者莊瑞云申請人:蘇州市相城區(qū)富頓厚膜電路制造廠