CN206348428U - 一种二极管测量仪及其系统 - Google Patents

Abstract

一种二极管测量仪及其系统，其主要涉及二极管领域。其中，二极管测量仪包括恒温测量室、电桥电路、放大器以及显示装置，通过将二极管置于恒温测量室进行测量减小了温度变化对于二极管漏电流测试稳定性的影响；通过电桥电路对于测量微弱电流的优势，将输入的微弱反向漏电流转换成电压并输给放大器进行放大，提高了二极管测量仪的测量精度；通过设置数据采集装置以及利用显示装置的数据处理和显示功能，使得被测二极管能够及时准确的显示反向漏电流的参数，故具有上述二极管测量仪的测量系统，不但系统稳定性好，而且测量精度和准确度高，能够满足动态测试二极管电性参数的高可靠性要求。

Description

一种二极管测量仪及其系统

技术领域

本实用新型涉及二极管领域，具体而言，涉及一种二极管测量仪及其系统。

背景技术

二极管作为电子器件中重要的组成部分，对于电子产品的质量性能具有决定性作用。通常，为了满足二极管产品的高可靠性标准，需要在二极管生产出厂前通过测试其电性参数比对进行检验。

在二极管电性参数测试中，其中一个很重要的测试参数就是关于二极管反向漏电流特性的测试，因为该特性不符合标准很有可能导致电子器件的失效工作，更甚者会引发安全事故，因此，这就需要精度较高的测量仪器来准确的测量，从而正确的评价二极管的可靠性。

目前，用于测量二极管反向漏电流的测试仪器主要存在的问题是测量仪器结构太复杂且测量精度不高，不能够满足动态测试电参数的实际需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种二极管测量仪，其结构简单，测量精度高，能够满足动态测试漏电流的需求，帮助测试人员筛选反向特性曲线不良的二极管。

本实用新型的另一目在于提供一种二极管测量系统，其可动态的测量二极管的反向漏电流，并且其自身稳定性高、测量精度满足评价二极管可靠性的高标准要求。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种二极管测量仪，其包括用于测量二极管漏电流的恒温测量室、电桥电路、放大器和显示装置，上述恒温测量室、电桥电路、放大器和显示装置依次连接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述恒温测量室内设置有用于与二极管连接的正极连接部和负极连接部，正极连接部与电桥电路正极连接，负极连接部与电桥电路负极连接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述显示装置包括控制器和显示器，控制器的一端与放大器连接，另一端与显示器连接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述控制器为单片机。

在本实用新型较佳的实施例中，上述显示器为LED显示器。

在本实用新型较佳的实施例中，上述电桥电路为直流电桥电路。

在本实用新型较佳的实施例中，上述电桥电路为电压输出型电桥电路。

在本实用新型较佳的实施例中，上述放大器为低温漂型运算放大器。

在本实用新型较佳的实施例中，上述放大器为高输入阻抗集成运算放大器。

一种二极管测量系统，其包括上述的二极管测量仪。

本实用新型实施例的有益效果是：通过将二极管置于恒温测量室进行测量降低了二极管漏电流测试过程中受温度的影响，提高了最终漏电流测量数值的稳定性；通过电桥电路对于测量微弱电流的优势，将输入的微弱漏电流转换成电压输出，提供给放大器；经过放大器的信号放大作用进一步提高测量精度；通过显示装置的数据转换和显示功能将测试的漏电流结果输出，实现了测试数据及时准确的表达。具有上述二极管测量仪的测量系统，测试二极管的反向漏电流不但稳定性高，而且精度和准确度均比较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供二极管测量仪的平面结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例提供电桥电路的平面结构示意图；

图3为本实用新型第二实施例提供二极管测量仪的平面结构示意图；

图4为本实用新型第三实施例提供二极管测量仪的平面结构示意图。

图标：100-二极管测量仪；200-二极管测量仪；300-二极管测量仪；120-恒温测量室；140-电桥电路；P-检流计；Rx-被测臂；R2-比例臂；R3-比例臂；R4-比较臂；160-放大器；180-显示装置；182-控制器；184-显示器；220-恒温测量室；240-电桥电路；260-放大器；280-显示装置；320-恒温测量室；340-电桥电路；342-数据采集装置；360-放大器；380-显示装置；382-控制器；384-显示器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供了一种二极管测量仪100，其用于动态测量二极管的反向漏电流，其包括用于测量二极管漏电流的恒温测量室120、电桥电路140、放大器160和显示装置180，恒温测量室120、电桥电路140、放大器160和显示装置180依次连接。需要说明的是，上述反向漏电流指的是在对二极管外加反向电压不超过一定范围时，二极管两极的少数载流子漂移所形成的反向电流；另外，上述恒温测量室120、电桥电路140、放大器160以及显示装置180之间依次连接的连接方式为电连接或者以数据传输方式的电路连接。

进一步地，由于二极管的反向漏电流受温度影响很大，这在一定程度上会影响二极管电性测试过程中的稳定性和准确度。因此，本实施例设置恒温测量室120来控制二极管在电性测试过程中的环境温度，从而保证二极管温度相对恒定的要求。需要说明的是，恒温测量室120是由保温材料构成的箱体结构围成，其内部设置有两两连接的加热装置、温度传感器和温度控制系统。

进一步地，恒温测量室120内具体的温度控制过程为：在开始进行测试时，加热装置在温度控制系统的控制命令下开始加热，待加热装置提供的热量使得恒温测量室120内温度达到目标温度要求，温度传感器就会被触发，将热量达标信息传递给温度控制系统，此时温度控制系统会向加热装置发出命令，使加热装置处于保温模式。因此，通过加热装置、温度传感器和温度控制系统对恒温测量室120内的温度进行循环调整下，恒温测量室120内的温度始终维持相对恒定，避免温度漂移现象的发生，保证了二极管漏电流测试的稳定性和准确度。

进一步地，二极管反向漏电流的测量是通过将二极管反向接入恒温测量室120内设置的正极连接部和负极连接部来进行的。其中，正极连接部与电桥电路140的正极连接，负极连接部与电桥电路140的负极连接。需要说明的是，为了提高电桥电路140对二极管的测试精度，本实施例提供的电桥电路140为直流式的电桥电路140。

进一步地，请参照图2，直流式的电桥电路140是由检流计P、被测臂Rx、比例臂R2、比例臂R3和比较臂R4组成，其中，当电桥电路140的正负极分别与恒温测量室120中的正极连接部和负极连接部电连接，待测二极管反向接入正极连接部和负极连接部且电桥电路140平衡(检流计P读数为零)时，被测臂Rx表示二极管的反向电阻，同时在电桥电路140的正负极并联引线，作为电桥电路140的输出端。需要说明的是，电桥电路140既为直流式，也为电压输出型，即电桥电路140的输出端输出的为被测二极管的电压。电压输出型的电桥电路140既可以满足放大器160对于电压直接进行放大的需要，也能够减少电桥电路140与放大器160之间进行信号转换的能量损失，有利于在简化二极管测量仪100结构的同时，提高二极管测量仪100的工作效率。

进一步地，使用放大器160对被测二极管的电压进行放大，主要是为了使计算的二极管漏电流数值更加精确和准确。优选地，为了更加符合二极管反向阻抗大、反向漏电流小的特点，本实施例所使用的放大器160为高输入阻抗集成运算型的放大器160，经过此类型放大器160的电压放大作用后，放大器160将自身放大后的电压输出给显示装置180。

显示装置180主要是对高输入阻抗集成运算型放大器160输入的电压信号进行转换处理，并对转换处理过的信息数据进行显示，其包括控制器182和显示器184，其中，控制器182的一端与放大器160连接，另一端与显示器184连接。

进一步地，控制器182为一单片机，主要是将接受的电压电信号转换为数字信号，并及时传输给显示器184进行显示。需要说明的是，为了使显示器184具有最佳的显示效果和工作稳定性，本实施例所采用的显示器184为LED型的显示器184。另外，需要强调的是，在其它实施例中，并不仅限于本实施例所介绍的这一种显示器184，还可以是LCD显示器、CRT显示器等。

本实施例提供的二极管测量仪100的工作原理：首先，将恒温测量室120的开关打开，调节恒温测量室120内部的温度，使其处于相对恒定的状态；待恒温测量室120内部温度基本保持不变时，将待测二极管的两极反向接入恒温测量室120的正极连接部和负极连接部，打开电桥电路140的直流电源作为外界给予电桥电路140的激励电压，通过电桥电路140可以测试出二极管的反向电阻；然后二极管两端的反向电压被输送到放大器160中进行放大，再将放大后的电压信号传输到显示装置180中进行处理并显示，得到放大后的二极管反向电压；最后，通过测得的二极管反向电压、反向电阻以及放大倍数之间的关系计算得到二极管的反向漏电流。

本实施例还提供了一种二极管测量系统，其包括上述的二极管测量仪100。该二极管测量系统中，二极管测量仪100结构简单，且能够精确测量出二极管反向电参数，满足了测试人员在二极管动态测试过程中对于电参数高精确度的要求。

第二实施例

请参照图3，本实施例提供了一种二极管测量仪200，其包括用于测量二极管反向漏电流的恒温测量室220、电桥电路240、放大器260和显示装置280，其中恒温测量室220、电桥电路240、放大器260和显示装置280依次进行电连接。本实施例大致与第一实施例提供的二极管测量仪100相同，不同之处在于，本实施例中的放大器260与第一实施例中的放大器160不同。

进一步地，本实施例的放大器260为低温漂型放大器260，这种类型的放大器260具有放大倍数高且不随外界温度变化而变化的优点，故使用此类型的放大器260不仅能够提高二极管反向电性参数测试的精确度，而且也能够提高测量数值的稳定性和准确度。

本实施例还提供了一种二极管测量系统，其能够测量二极管的反向电性参数，如反向电压、反向电阻、反向漏电流等。本实施例提供的二级管测量系统包括本实施例提供的二极管测量仪200，通过此二极管测量系统所测得的二极管反向电性参数，精确度和准确度高，能够满足测试人员对于动态测试二极管的高标准要求。

第三实施例

请参照图4，本实施例提供了一种二极管测量仪300，其用于动态测量二极管的反向漏电流，其包括用于测量二极管反向漏电流的恒温测量室320、电桥电路340、放大器360和显示装置380，恒温测量室320、电桥电路340、放大器360和显示装置380依次进行连接。需要说明的是，恒温测量室320、电桥电路340、放大器360和显示装置380之间的连接为电连接或者数据传输方式的电连接。另外，需要强调的是，本实施例提供的二极管测量仪300大致与第二实施例提供的二极管测量仪200相同，不同之处在于，本实施例中的电桥电路340与第一实施例中的电桥电路240不同，具体地，本实施例中的电桥电路340还设置有数据采集装置342，且数据采集装置342与显示装置380的控制器382以数据传输的方式进行电连接。

进一步地，由于本实施例提供的二极管测量仪300主要用于动态测量二极管的反向漏电流，因此，反向漏电流数值的准确性和及时表达是评价此仪器极为关键的两个参考标准。上述第二实施例中提供的二极管测量仪200是结合放大后测量的反向电压数值、反向电阻以及放大倍数中间的线性关系进行人工计算得到反向漏电流，这不但比较麻烦，而且还会因为间接取值计算的原因降低漏电流数值的计算准确度，因此，本实施例提供的二极管测量仪300通过设置数据采集装置342，将所测的二极管反向电阻的数值信息进行采集和传输。

更进一步地，数据采集装置342将采集来的二极管反向电阻参数通过数据线直接传输给显示装置380中控制器382，控制器382接受数据采集装置342传输的反向电阻信息并进行储存；待放大器360将放大后的反向电压信息输送给控制器382后，控制器382将反馈的反向电压和反向电阻转换为数字信号，并且根据反向电压和反向电阻的线性关系运算得到反向漏电流的数据结果，最后，通过数据线将反向漏电流的数据结果传输给显示器384，测试人员便可立马得到二极管测量仪300的反向漏电流数值。

本实施例提供的二极管测量仪300的工作原理：首先，将恒温测量室320的开关打开，调节恒温测量室320内部的温度，使其处于相对恒定的状态；待恒温测量室320内部温度基本保持不变时，将待测二极管的两极反向接入恒温测量室320的正极连接部和负极连接部，打开电桥电路340的直流电源作为外界给予电桥电路340的激励电压，通过电桥电路340可以测试出二极管的反向电阻，然后电桥电路340将二极管两端的反向电压输送到放大器360中进行放大，与此同时数据采集装置342将测试的反向电阻进行采集并通过数据线直接传输给显示装置380中控制器382，控制器382接受数据采集装置342传输的反向电阻信息并进行储存；待放大器360将放大后的反向电压信息输送给控制器382后，控制器382将反馈的反向电压和反向电阻转换为数字信号，并根据反向电压和反向电阻的线性关系运算得到反向漏电流的数据结果，最终传输给显示器384进行显示。

本实施例还提供了一种二极管测量系统，其包括本实施例提供的二极管测量仪300。与第二实施例提供的二极管测量系统相比，本实施例的二极管测量系统不但测量精度更高，而且测量过程更加简单方便。

综上所述，本实用新型通过将二极管置于恒温测量室进行测量降低了温度变化对于二极管反向漏电流测试过程中的影响，提高了最终漏电流测量数值的稳定性；通过电桥电路对于测量微弱电流的优势，将输入的微弱反向漏电流转换成电压并输给放大器进行放大，提高了二极管测量仪的测量精度；通过设置数据采集装置以及利用显示装置的数据转换和显示功能，实现了测试数据及时准确的表达；另外，具有上述二极管测量仪的测量系统，不但系统稳定性好，而且具有高精度和高准确度的优点。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种二极管测量仪，其特征在于，包括用于测量二极管漏电流的恒温测量室、电桥电路、放大器和显示装置，所述恒温测量室、所述电桥电路、所述放大器和所述显示装置依次连接。

2.根据权利要求1所述的二极管测量仪，其特征在于，所述恒温测量室内设置有用于与二极管连接的正极连接部和负极连接部，所述正极连接部与所述电桥电路正极连接，所述负极连接部与所述电桥电路负极连接。

3.根据权利要求1所述的二极管测量仪，其特征在于，所述显示装置包括控制器和显示器，所述控制器的一端与所述放大器连接，另一端与所述显示器连接。

4.根据权利要求3所述的二极管测量仪，其特征在于，所述控制器为单片机。

5.根据权利要求3所述的二极管测量仪，其特征在于，所述显示器为LED显示器。

6.根据权利要求1所述的二极管测量仪，其特征在于，所述电桥电路为直流电桥电路。

7.根据权利要求1所述的二极管测量仪，其特征在于，所述电桥电路为电压输出型电桥电路。

8.根据权利要求1所述的二极管测量仪，其特征在于，所述放大器为低温漂型运算放大器。

9.根据权利要求1所述的二极管测量仪，其特征在于，所述放大器为高输入阻抗集成运算放大器。

10.一种二极管测量系统，其特征在于，其包括如权利要求1-9任意一项所述的二极管测量仪。