RU1813814C - Apparatus to control given thickness electroplating process - Google Patents

Apparatus to control given thickness electroplating process

Info

Publication number
RU1813814C
RU1813814C SU4915951A RU1813814C RU 1813814 C RU1813814 C RU 1813814C SU 4915951 A SU4915951 A SU 4915951A RU 1813814 C RU1813814 C RU 1813814C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
output
surface area
input
comparison circuit
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Геннадьевич Ревин
Николай Васильевич Ковалков
Александр Анатольевич Кульков
Original Assignee
Смоленский филиал Московского энергетического института
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Смоленский филиал Московского энергетического института filed Critical Смоленский филиал Московского энергетического института
Priority to SU4915951 priority Critical patent/RU1813814C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1813814C publication Critical patent/RU1813814C/en

Links

Abstract

Использование: гальванотехника. Сущность .изобретени : устройство содержит датчик тока 1, преобразователь напр жение-частота 2, счетчик 3, цифроаналоговый преобразователь 4, схему сравнени  5, блок ввода площади поверхности 6, стабилизатор тока 7, нормирующий усилитель 8, множительное устройство 9 и задатчик плотности тока 10. В соответствии с заданной плотностью тока и площадью поверхности загружаемых деталей автоматически выполн ютс  следующие операции: устанавливаетс  ток ванны и вычисл етс  устав- ка количества электричества, которое должно пройти через электролит дл  получени  заданной толщины. Текущее значение количества -электричества вычисл етс  при помощи первых четырех узлов, При равенстве текущего и рассчитанного значений сигналом со схемы сравнени  5 процесс останавливаетс . 1 ил.Use: electroplating. SUMMARY OF THE INVENTION: the device comprises a current sensor 1, a voltage-frequency converter 2, a counter 3, a digital-to-analog converter 4, a comparison circuit 5, a surface area input unit 6, a current regulator 7, a normalizing amplifier 8, a multiplier 9, and a current density adjuster 10 According to the set current density and surface area of the loaded parts, the following operations are automatically performed: the bath current is set and the set value of the amount of electricity that must pass through the electric um to obtain a predetermined thickness. The current value of the amount of -electricity is calculated using the first four nodes. When the current and calculated values are equal, the signal from the comparison circuit 5 stops the process. 1 ill.

Description

Изобретение относитс  к гальванотехнике и может быть использовано при нанесении покрытий драгоценными рлетзллами.FIELD OF THE INVENTION This invention relates to electroplating and can be used in the coating of precious Rletzlides.

Цель изобретени  - повышение точности нанесени  покрыти  заданной толщины .The purpose of the invention is to increase the accuracy of coating a predetermined thickness.

На чертеже приведена функциональна  схема устройства.The drawing shows a functional diagram of the device.

Устройство содержит датчик тока 1, преобразователь напр жение-частота 2, счетчик 3, цифроаналоговый преобразователь 4, схему сравнени  5, блок ввода площади поверхности 6, стабилизатор тока 7, нормирующий усилитель 8, множительное устройство 9 и задатчик плотности тока 10,The device comprises a current sensor 1, a voltage-frequency converter 2, a counter 3, a digital-to-analog converter 4, a comparison circuit 5, a surface area input unit 6, a current stabilizer 7, a normalizing amplifier 8, a multiplier 9, and a current density adjuster 10,

Датчик тока 1 через преобразователь напр жение-частота 2, счетчик 3 и цифроа- налоговый преобразователь 4 соединен с первым входом схемы сравнени  5. Выход блока овода площади поверхности 6 св зан с входом нормирующего усилител  8 и с первым входом множительного устройства 9, второй и третий входы которого, соответственно соединены с задатчиком плотности тока 10 и с выходом схемы сравнени  5. Второй вход схемы сравнени  5 св зан с выходом нормирующего усилител  8. Выход стабилизатора тока 7 соединен с датчиком тока 1, а вход - с выходом множительного устройства 9.The current sensor 1 is connected through a voltage-frequency converter 2, a counter 3, and a digital-to-analog converter 4 to the first input of the comparison circuit 5. The output of the surface area gadfly block 6 is connected to the input of the normalizing amplifier 8 and to the first input of the multiplier 9, the second and the third input of which, respectively, is connected to the current density adjuster 10 and to the output of the comparison circuit 5. The second input of the comparison circuit 5 is connected to the output of the normalizing amplifier 8. The output of the current stabilizer 7 is connected to the current sensor 1, and the input is multiplied 9 th device.

Датчик тока 1 представл ет собой шунт. Преобразователь напр жение-частота 2, счетчик 3, цифроаналоговый преобразователь 4 и схема сравнени  5 выполнены на базо интегральных микросхем. Блок ввода площади поверхности 6 содержит программные переключатели дл  овода площади по- верхности и электронную схему дл  преобразовани  кода в аналоговый сигнал. Стабилизатор 7 обеспечивает посто нство тока гальванической ванны. Нормирующий усилитель 8 выполнен на базо интегрального операционного усилител  и имеет регули- ровку коэффициента усилени . Множительное устройство 9 выполнено на базе интегрального цифроаналогового преобразовател . Задатчик плотности тока 10 выполнен на базе потенциометра.Current sensor 1 is a shunt. The voltage-frequency converter 2, counter 3, digital-to-analog converter 4 and comparison circuit 5 are made on the basis of integrated circuits. The surface area input unit 6 comprises program switches for inputting the surface area and an electronic circuit for converting the code into an analog signal. The stabilizer 7 provides a constant current galvanic bath. The normalizing amplifier 8 is made on the basis of an integrated operational amplifier and has gain control. The multiplying device 9 is made on the basis of an integrated digital-to-analog converter. The current density adjuster 10 is based on a potentiometer.

Устройство работает следующим образом . Дл  вычислени  количества электричества , необходимого дл  нанесени  заданной толщины покрыти , примен етс  математическа  модель видаThe device operates as follows. To calculate the amount of electricity needed to apply a given coating thickness, a mathematical model of the form

Q К Z0 S,(1) где Q - количество электричества, необходимое дл  достижени  заданной толщины покрыти ;Q K Z0 S, (1) where Q is the amount of electricity needed to achieve a given coating thickness;

Z0 - заданна  толщина покрыти ;Z0 is the desired coating thickness;

S - площадь поверхности загруженных деталей;S is the surface area of the loaded parts;

К - коэффициент, определ емый экспериментальным путем, например, методомK is the coefficient determined experimentally, for example, by

наименьших квадратов.least squares.

Перед загрузкой деталей в ванну оператор при помощи блоков 6 и 10 вводит площадь поверхности деталей и уставку плотности тока, а также устанавливает значение «о коэффициента усилени  нормирующего усилител  8. Таким образом, на выходе нормирующего усилител  8 до начала процесса формируетс  уставка количества электричества, которое должно пройтиBefore loading the parts into the bath, the operator, using blocks 6 and 10, enters the surface area of the parts and the current density setting, and also sets the value «about the gain of the normalizing amplifier 8. Thus, at the output of the normalizing amplifier 8, an electric quantity setting is formed before the process starts, which must pass

через электролит дл  достижени  заданной толщины покрыти . Это напр жение поступает на один из входов схемы сравнени  5. В процессе гальванопокрыти  количество электричества измер етс  при помощи аналого-цифрового интегратора тока, выполненного на базе датчика тока 1, преобразовател  напр жение-частота 2, счетчика 3 и цифроаналогового преобразовател  4. Измерение производитс  следующим образом. Известно, что количество электричества Q определ етс  какthrough an electrolyte to achieve a predetermined coating thickness. This voltage is applied to one of the inputs of the comparison circuit 5. During the electroplating process, the amount of electricity is measured using an analog-to-digital current integrator based on current sensor 1, voltage-frequency converter 2, counter 3, and digital-to-analog converter 4. Measurement is performed in the following way. It is known that the amount of electricity Q is defined as

Q M(t)dt,Q M (t) dt,

(2)(2)

где i(t) - зависимость тока ванны от времени t;where i (t) is the dependence of the bath current on time t;

г- врем  интегрировани  (длительность технологического процесса), Напр жение Uui(t) на выходе датчика тока 1 имеет вид:d - integration time (duration of the process), Voltage Uui (t) at the output of current sensor 1 has the form:

UUj(t)Ruj -i(t),(3) где RUI - сопротивление шунта.UUj (t) Ruj -i (t), (3) where RUI is the shunt resistance.

Выходна  величина f(t) преобразовате- л  напр жение-частота 2 определ етс  следующим образом:The output value f (t) of the voltage-frequency converter 2 is determined as follows:

f(t)Kr,H4 -иш(г),(4) где Кпнч - коэффициент преобразовани  преобразовател  напр жение-частота.f (t) Kr, H4-ich (g), (4) where Kpnch is the voltage-frequency converter conversion coefficient.

Количество импульсов N, подсчитанное счетчиком 3 за врем  г, определ етс  выражением: The number of pulses N, counted by the counter 3 over time g, is determined by the expression:

N /0f(t)dt.(5)N /0f(t)dt.(5)

Подставл   в (5) последовательно (4) и (3), получаем$Substituting in (5) sequentially (4) and (3), we obtain $

N Рщ Кпнч /Oi(t) dt.N Rp Kpnch / Oi (t) dt.

Таким образом,число N, записанное вSo the number N written in

счетчике 3, а также напр жение на выходеcounter 3, as well as the output voltage

цифроаналогового преобразовател  4, пропорциональны количеству электричества Q,digital-to-analog converter 4, are proportional to the amount of electricity Q,

вычисл емому согласно (2).calculated according to (2).

Напр жение с выхода цифроаналогового преобразовател  4 поступает на другой вход схемы сравнени  5, При равенстве текущего значени  значению уставки схема сравнени  5 срабатывает. Сигналом с ее выхода множительное устройство 9 запираетс , напр жение уставки тока, а также ток ванны станов тс  равными нулю, и процесс гальванопокрыти  прерываетс . Предположим , что полученна  толщина покрыти  Z больше номинальной Z0 на 10%. Дл  того, чтобы получить толщину покрыти  Zo, необходимо уменьшить коэффициент усилени  нормирующего усилител  8 на 10%, т.е. установить коэффициент усилени  Ki такой, что Ki Ко - 0,1 Ко. Предположим, что в очередной загрузке площадь деталей изменена . В этом случае после ввода в устройст- во значени  площади поверхности на выходе стабилизатора тока 7 устанавливаетс  такое значение тока ванны, которое обеспечит заданное значение плотности тока . В соответствии с поверхностью загру- женных деталей будет сформирована и нова  уставка количества электричества, которое должно пройти через электролит дл  получени  установленной толщины покрыти  Z0. Так как коэффициент усилени  нор- мирующего усилител  8 уже скорректирован по результатам предыдущего процесса гальванообработки, толщина покрыти  будет соответствовать заданному значению Z0.The voltage from the output of the digital-to-analog converter 4 goes to the other input of the comparison circuit 5, If the current value is equal to the setting value, the comparison circuit 5 is activated. By the signal from its output, the multiplying device 9 is locked, the voltage of the current setting, and also the current of the bath, become equal to zero, and the electroplating process is interrupted. Assume that the resulting coating thickness Z is 10% greater than the nominal Z0. In order to obtain the coating thickness Zo, it is necessary to reduce the gain of the normalizing amplifier 8 by 10%, i.e. set the gain Ki such that Ki Ko is 0.1 Ko. Suppose that in the next boot, the area of the parts is changed. In this case, after entering the surface area value at the output of the current stabilizer 7 into the device, the bath current value is set to provide a predetermined current density value. In accordance with the surface of the loaded parts, a new setting will be formed for the amount of electricity that must pass through the electrolyte in order to obtain the specified coating thickness Z0. Since the gain of the normalizing amplifier 8 has already been adjusted according to the results of the previous galvanizing process, the coating thickness will correspond to the set value Z0.

Автоматическое вычисление уставки тока ванны дл  заданного значени  плотности тока при изменении поверхности загрузкиAutomatically calculates the bath current setting for a given current density when the loading surface changes

обрабатываемых изделий от партии к партии , а также коррекци  уставки количества электричества, которое должно пройти через электролит дл  достижени  заданной толщины покрыти  с учетом фактической толщины покрыти , позвол ют повысить точность нанесени  покрыти  заданной толщины.processed products from batch to batch, as well as adjusting the setting of the amount of electricity that must pass through the electrolyte to achieve a given coating thickness, taking into account the actual thickness of the coating, can improve the accuracy of applying the coating of a given thickness.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство управлени  процессом нанесени  гальванического покрыти  заданнойтолщины , содержащее последовательно соединенные стабилизатор тока, датчик тока, преобразователь напр жение-частота , счетчик, цифроаналоговый преобразователь и схему сравнени , блок ввода площади поверхности , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности нанесени  покрыти , оно снабжено множительным устройством, нормирующим усилителем и задатчиком плотности тока, причем выход блока ввода площади поверхности соединен с входом нормирующего усилител  и с первым входом множительного устройства, второй и третий входы которого соответственно св заны с задатчиком плотности тока и с выходом схемы сравнени , выход множительного устройства соединен со стабилизатором тока, а выход нормирующего усилител  - с вторым входом схемы сравнени .SUMMARY OF THE INVENTION An apparatus for controlling a coating process of a given thickness, comprising a current stabilizer, a current sensor, a voltage-frequency converter, a counter, a digital-to-analog converter and a comparison circuit, a surface area input unit, characterized in that, in order to increase the accuracy of the coating, it is equipped with a multiplying device, a normalizing amplifier and a current density adjuster, and the output of the surface area input unit is connected to the norm input uyuschego amplifier and the first input of a multiplier unit, the second and third inputs of which are respectively associated with setpoint current density and comparing the output circuit, the multiplier output device connected to the current regulator, and the output of the normalizing amplifier - a second input of the comparator circuit.
SU4915951 1991-03-04 1991-03-04 Apparatus to control given thickness electroplating process RU1813814C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4915951 RU1813814C (en) 1991-03-04 1991-03-04 Apparatus to control given thickness electroplating process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4915951 RU1813814C (en) 1991-03-04 1991-03-04 Apparatus to control given thickness electroplating process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1813814C true RU1813814C (en) 1993-05-07

Family

ID=21563147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4915951 RU1813814C (en) 1991-03-04 1991-03-04 Apparatus to control given thickness electroplating process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1813814C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР Ms 1225885, кл. С 25 D21/12, 1984. Авторское свидетельство СССР № 1298266.кл. С 25 D 21/12,1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4596977A (en) Dual slope analog to digital converter with out-of-range reset
US20020101251A1 (en) Apparatus for and method of measuring capacitance with high accuracy
DE98309694T1 (en) Coriolis flow meter with digital control system
EP0280303A3 (en) Method and circuit for the automatic measuring of direct currents
CA1136166A (en) Electronic weight measuring device
RU1813814C (en) Apparatus to control given thickness electroplating process
GB1504482A (en) Platelet aggregation monitoring device
GB1500695A (en) Apparatus for producing an electrical output signal having a parameter which is linearly representative of the value of an unknown resistance
GB2034083A (en) Control system for an electrolytic bath
JP2776598B2 (en) Analog-to-digital converter
EP0174693B1 (en) Analogue-to-digital converter circuit
JPS61804A (en) Process and apparatus for forecast self-adaptive adjustment of procedure
JPS63158470A (en) Signal measuring device and method
WO1995025383A1 (en) Process and device for equalising the voltage distribution to gate-controlled, series-connected semiconductors
WO2005075712A2 (en) Ecmp system
US4878009A (en) Voltage source having preset values for source voltage and internal resistance
ES8404067A1 (en) Method for controlling thickness of electrodeposition film
JPS6148162B2 (en)
JPS61226803A (en) Process control device
EP0067686A2 (en) Power supply device for atomizer used in atomic absorptiometer
SU1650795A1 (en) Method of automatic adjustment of electrolyte composition in electroplating baths
RU2017196C1 (en) Method for control of manufacture object
SU1532948A2 (en) Multichannel device for control of galvanoplastics
RU2018899C1 (en) Digital tracking system
KR890000610B1 (en) Process control method