專利名稱：：可控硅導通角的數字化測量方法
技術領域：
：本發明涉及可控硅導通角測量技術，尤其涉及可控硅導通角的數字化測量方法，屬于電子測量
技術領域：
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背景技術：
：可控硅是"可控硅整流元件"的簡稱，是一種具有三個PN結的四層結構的大功率半導體器件，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，以快速接通或切斷電路，實現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。可控硅和其它半導體器件一樣，具有體積小、效率高、穩定性好、工作可靠等優點。它的出現，使半導體技術從弱電領域進入了強電領域，成為工業、農業、交通運輸、軍事科研以至商業、民用電器等方面爭相采用的元件。可控硅具有如此廣泛的應用領域，其技術關鍵在于通過改變可控硅的導通角，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、轉速以及光亮等物理量發生變化。然而，對于這些物理量進行控制的基礎信號——可控硅導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，現有技術中可控硅導通角的領懂只能采用原始的方法，即用示波器對該導通角波形信號進行估算。顯然，這種測試方法因人為讀數引起的誤差較大；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通角的目的。
發明內容本發明的目的是為了解決現有技術中存在的上述問題，提供一種可控3硅導通角數字化測量方法，以更為客觀、精確地測量可控硅導通角。本發明的技術方案是可控硅導通角的數字化測量方法，其特征在于包括以下步驟——①將可控硅導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，量化被測的波形寬度；④用數字顯示儀顯示測量結果。進一步地，上述可控硅導通角的數字化測量方法中，步驟①所述可控硅導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所述數字顯示儀是7段顯示譯碼器，其精度為O.l。CA。本發明的技術效果是通過檢觀何控硅導通角模擬信號的寬度，結合高頻基準脈沖進行邏輯運算，用計數器進行計數和計算，最終以非常直觀的方式數字化顯示出導通角的數值，其測量精度達到土o.rCA。由此，可控硅導通角測量值的穩定性及可靠性大為提高，為可控硅整流元件在各個領域的廣泛應用奠定了基礎。圖1是本發明的測量原理流程圖2是可控硅導通角的正弦模擬信號在示波器上的截取圖3是本發明應用于電鉆的調速曲線圖。具體實施例方式以下結合附圖對本發明技術方案作詳細描述。如圖1所示，本發明測量方法的主要步驟是先輸入可控硅導通角的模擬信號，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，量化被測的波形寬度，最后4用計數器計數，并通過數字顯示儀顯示測量結果。上述過程中，可控硅導通角的模擬信號可為常規的正弦波信號，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，計數器檢測運算結果，再輸出給數字顯示儀。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。相應地，數字顯示儀采用四位7段顯示譯碼器，其精度為O.l。CA。根據本發明技術方案，可形成形式各異的可控硅導通角數字測量儀。運用這些儀器可檢測各種具體場合下的導通角。圖2是一例，其周期是180°CA，通過示波器目領U，導通角在3140。CA，而用數字測量儀測量，測量結果為34.935.1°CA。測量結果如下表<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，所測得的導通角的誤差較大；采用本發明提供的測量方法，則可大大提高測量結果的精度，能把控制誤差在土o.rCA范圍之內。可控硅導通角的測量儀器在工業生產中有著廣泛的應用。例如，交流調速開關HIC芯片的初始速度的設定，或者電鉆等電動工具起始轉速的調整，等等。電動工具的初始狀態決定于加載在其電機上的初始電壓，圖3是電鉆的調速曲線坐標圖，圖中^為電鉆的最高乾速，VL為電鉆的起始轉速，wVH為電鉆的調速范圍；s,S2則為調速所經歷的爬行距離。由該調速曲線圖可見，電鉆初始轉速的調整具有非常高的精度要求。在同樣規格的電機情況下初始電壓則與交流調速控制電路中可控硅的起始導通角一一對應，為此，只要將控制調速的核心元#~^t控硅的起始導通角精確地控制好，就能實現精確地調整好電動工具的初始轉速。本發明將可控硅導通角的測量精度控制在土o.rca以內，即為提高電鉆的產品質量奠定了很好基礎。綜上，本發明提供了一種可控硅導通角的數字化測量方法，其測量精度比現有技術提高了一個數量級。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。權利要求1、可控硅導通角的數字化測量方法，其特征在于包括以下步驟①將可控硅導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，量化被測的波形寬度；④用數字顯示儀顯示測量結果。2、根據權利要求1所述的可控硅導通角的數字化測量方法，其特征在于步驟①所述可控硅導通角的模擬信號為正弦波信號。3、根據權利要求1所述的可控硅導通角的數字化測量方法，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、根據權利要求1所述的可控硅導通角的數字化測量方法，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、根據權利要求1所述的可控硅導通角的數字化測量方法，其特征在于步驟④所述數字顯示儀是7段顯示譯碼器，其精度為o.rCA。全文摘要本發明涉及一種可控硅導通角的數字化測量方法，包括以下步驟①將可控硅導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，量化被測的波形寬度；④用數字顯示儀顯示測量結果。由此，通過檢測模擬信號導通角的寬度，結合高頻基準脈沖進行邏輯運算，最終以非常直觀的方式數字化顯示出導通角的數值，測量精度達到±0.1°CA，測量的穩定性及可靠性大為提高，為可控硅整流元件在各個領域的廣泛應用奠定了基礎。文檔編號G01R25/00GK101470144SQ20071030259公開日2009年7月1日申請日期2007年12月29日優先權日2007年12月29日發明者莊瑞云申請人:蘇州市相城區富頓厚膜電路制造廠