Методика поверки «Система автоматизированного измерения электрических параметров компонентов интегральных схем Agilent 4071A, 4072A,4073A» (651-18-012)
УТВЕРЖДАЮ
Первый заместитель
генерального директора-заместитель по научной работе
ИНСТРУКЦИЯ
Системы автоматизированного измерения электрических параметров компонентов интегральных схем Agilent 4071А, 4072А, 4073А
МЕТОДИКА ПОВЕРКИ
651-18-012
2018 г.
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Настоящая методика поверки распространяется на системы автоматизированного измерения электрических параметров компонентов интегральных схем Agilent 4071 А, 4072А, 4073А (далее - системы), и устанавливает методы и средства их первичной и периодических поверок.
Интервал между поверками - 1 год.
2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ
-
2.1 При поверке выполняют операции, представленные в таблице 1.
Таблица 1
Наименование операции |
Номер пункта методики |
Проведение операции при | |
первичной поверке |
периодической поверке | ||
1 Внешний осмотр |
8.1 |
да |
да |
2 Опробование |
8.2 |
да |
да |
3 Идентификация программного обеспечения (ПО) |
8.3 |
да |
да |
4 Определение метрологических характеристик |
8.4 |
да |
да |
4.1 Определение абсолютных погрешностей воспроизведения и измерений напряжения постоянного тока модулями SMU (MPSMU, HRSMU) |
8.4.1 |
да |
да |
4.2 Определение абсолютных погрешностей воспроизведения и измерений силы постоянного тока модулями SMU(MPSMU, HRSMU) |
8.4.2 |
да |
да |
4.3 Определение электрического сопротивления между выходами SMU и входами проб-карты |
8.4.3 |
да |
да |
4.4 Определение абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока модулем DVM |
8.4.4 |
да |
да |
4.5 Определение относительной погрешности измерений электрической емкости модулем CMU |
8.4.5 |
да |
да |
4.6 Определение относительной погрешности измерений электрической проводимости модулем CMU |
8.4.6 |
да |
да |
Примечание - Измерительный блок системы имеет в своем составе модули:
-
- модули универсального источника и измерителя напряжения и тока SMU: MPSMU (для моделей системы 4071 А, 4072А и 4073А) и HRSMU (для модели системы 4073А);
-
- модуль программируемого цифрового вольтметра DVM (Agilent 3458А);
-
- модуль измерителя емкости и проводимости CMU (RLC измеритель Agilent Е4980 или 4284А).
3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ
-
3.1 При проведении поверки используют средства измерений и вспомогательное оборудование, представленное в таблице 2.
Таблица 2
Номер пункта методики |
Наименование рабочих эталонов или вспомогательных средств поверки; номер документа, регламентирующего технические требования к рабочим эталонам или вспомогательным средствам; разряд по государственной поверочной схеме и (или) метрологические и основные технические характеристики средств поверки |
8.4.1-8.4.4 |
Мультиметр 3458А, диапазон измерений напряжения постоянного тока от 1 мкВ до 1000 В, пределы допускаемой относительной погрешности от 0,5 1 О'4 до 2,5-1 О'4 %, диапазон измерений силы постоянного тока от 0,1 нА до 1 А, пределы допускаемой относительной погрешности от 1,4-10’3 до 4,1-10’2 %, диапазон измерения напряжения переменного тока от 10 мкВ до 1000 В в диапазоне частот от 1 Гц до 10 МГц, пределы допускаемой относительной погрешности от 7 10'3 до 4 -10'2 %, диапазон измерений силы переменного тока от 1 мкА до 1 А в диапазоне частот от 10 Гц до 100 кГц, пределы допускаемой относительной погрешности от ЗЮ'2 до 1 101 % |
8.4.2 |
Мера электрического сопротивления однозначная РЗОЗО, номинальное значение 100 кОм, кл. точности 0,005 |
8.4.2 |
Мера электрического сопротивления однозначная Р4015, номинальное значение 1М0м, кл. точности 0,005, максимальная частота 1 кГц |
8.4.2 |
Мера электрического сопротивления однозначная Р4016, номинальное значение 10 МОм, кл. точности 0,005, максимальная частота 1 кГц |
8.4.2 |
Мера электрического сопротивления однозначная Р4017, номинальное значение 100 МОм, кл. точности 0,005, максимальная частота 1 кГц |
8.4.2 |
Мера электрического сопротивления однозначная Р4018, номинальное значение 1 ГОм, кл. точности 0,005, максимальная частота 1 кГц |
8.4.5 |
Меры емкости образцовые Р597, диапазон рабочих частот от 40 Гц до 100 кГц, диапазон электрической емкости от 1 пФ до 1 мкФ, пределы допускаемой погрешности аттестации от 0,02 до 0,12 % |
8.4.5 |
Меры емкости образцовых 3-го разряда El-З, диапазон рабочих частот от 100 кГц до 30 МГц, диапазон емкости от 100 пФ до 1000 пФ, пределы допускаемой погрешности аттестации ± (0,02 - 0,2) % |
8.4.6 |
Меры сопротивления Е1-5, номинальные значения сопротивлений, Ом: 1, 10, 100, 103, 104 тангенс угла фазового сдвига на частоте 1 МГц: ±2-10’3, основная погрешность действительных значений сопротивления ±0,1% |
-
3.2 Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых систем с требуемой точностью.
-
3.3 Применяемые средства поверки должны быть утверждённого типа, исправны и иметь действующие свидетельства о поверке (отметки в формулярах или паспортах).
4 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ
-
4.1 К проведению поверки системы допускается инженерно-технический персонал со среднетехническим или высшим образованием, ознакомленный с руководством по эксплуатации (РЭ) и документацией по поверке, допущенный к работе с электроустановками и имеющий право на поверку (аттестованный в качестве поверителей).
5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
-
5.1 При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности, предусмотренные ГОСТ Р 12.1.019-2009, «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей», «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», а также изложенные в руководстве по эксплуатации системы, в технической документации на применяемые при поверке рабочие эталоны и вспомогательное оборудование.
6 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ
-
6.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:
-
- температура окружающей среды от 20 до 28 °C;
-
- относительная влажность воздуха при температуре от 50 до 70 %,
-
- атмосферное давление от 97 до 104,9 кПа (от 650 до 795 мм рт.ст.).
7 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ
-
7.1 Перед проведением поверки необходимо выполнить следующие подготовительные работы:
-
- выдержать систему в условиях, указанных в п. 6 в течение не менее 2 часов;
-
- выполнить операции калибровки системы в соответствии с РЭ;
-
- выполнить операции, оговоренные в технической документации на применяемые средства поверки по их подготовке к измерениям;
-
- осуществить предварительный прогрев средств поверки для установления их рабочего режима.
-
8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ
8.1 Внешний осмотр
-
8.1.1 При внешнем осмотре проверить отсутствие внешних механических повреждений и неисправностей, влияющих на работоспособность системы.
-
8.1.2 Результаты внешнего осмотра считать положительными, если отсутствуют внешние механические повреждения и неисправности, влияющие на работоспособность системы.
8.2 Опробование
-
8.2.1 Запустить ПО системы.
-
8.2.2 Выполнить в соответствии с РЭ следующие операции тестирования системы:
-
- тест “Relay test” (Relay) - выполняется только для 4071 А;
-
- тест “Measurement pin location test” (Meas Pin) - проверка наличия и исправности коммутирующих плат, обеспечивающих соединение с выводами проб-карты;
-
- тест “Residual resistance test” (Residl R) - проверка сопротивлений коммутаторов;
-
- тест “Isolation and offset current test” (Offset I) - проверка токов утечки коммутирующих плат;
-
- тест “HF matrix relay test” (HF Matrix) - тест высокочастотных реле.
-
8.2.3 Результаты опробования считать положительными, если в результате выполнения тестов не выявлены ошибки.
8.3 Идентификация ПО
-
8.3.1 Проверку соответствия заявленных идентификационных ПО системы проводить в следующей последовательности:
-
- проверить идентификационное наименование ПО;
-
- проверить номер версии (идентификационный номер) ПО, для чего в окне «ui_report.ORG.PROD» переместиться вверх, найти запись, отображающей версию ПО, например «Agilent 83000 SmarTestRev. 5.7.3».
-
8.3.2 Результаты поверки считать положительными, если идентификационные данные ПО соответствуют идентификационным данным, приведенным в таблице 3.
Таблица 3
Идентификационные данные (признаки) |
Значение |
Идентификационное наименование ПО |
sys4070 |
Номер версии (идентификационный номер) ПО |
не ниже С.04.02 |
-
8.4 Определение метрологических характеристик
8.4.1 Определение абсолютных погрешностей воспроизведения и измерений напряжения постоянного тока модулями SMU
Измерения по пп. 8.4.1 могут бьггь выполнены в автоматическом режиме при выполнении теста системы “SMU current force and measurement test” (SMU V). Результаты измерений при выполнении теста выводятся в файл.
-
8.4.1.1 Собрать измерительную схему в соответствии с рисунками 1 и 2.
SMU Voltage force and measurement test
SMU
E
Hi Resolution АЦП I
Hi Speed АЦП I
1-----------------------------------.
Рисунок 1 - Схема соединений при определении абсолютной погрешности воспроизведения (измерений) напряжения постоянного тока модулями SMU
Agilent 3458А DMM
Рисунок 2 - Блок-схема измерений при определении абсолютной погрешности воспроизведения (измерений) напряжения постоянного тока модулями SMU
-
8.4.1.2 Перевести мультиметр 3458А в режим измерений напряжения постоянного тока.
-
8.4.1.3 В соответствии с РЭ системы подключить выход модуля SMU к мультиметру.
-
8.4.1.4 В соответствии с РЭ перевести SMU в режим воспроизведения напряжения постоянного тока.
-
8.4.1.5. Последовательно задавая выходное напряжение на модуле SMU в соответствии с таблицей 4, измерить выходное напряжение с помощью мультиметра 3458, а также с помощью быстродействующих и прецизионных АЦП модуля SMU. Записать в протокол измеренные значения напряжений. Результаты измерений занести в таблицы 4 и 5.
Таблицаz
- Погрешность воспроизведения напряжения постоянного тока
Диапазон, В
Напряжение, воспроизводимое системой, В
Значение напряжения, измеренного мультиметром 3458А, В
Погрешность воспроизведения напряжения, мВ
Допустимая погрешность модулей MPSMU, мВ
Допустимая погрешность модулей HRSMU, мВ
1
2
3
4
5
6
±2
0
±1
±0,7
-2
±2
±1,3
+ 2
±2
±1,3
±20
0
±10
±4
-20
±20
±10
+ 20
±20
±10
±40
0
±20
±8
-40
±40
±20
+ 40
±40
±20
±100
0
±50
±20
- 100
±100
±70
+ 100
±100
±70
Таблица 5 - Погрешность измерения напряжения постоянного тока
Диапазон, В |
Напряжение, воспроизводимое системой, В |
Значение напряжения, измеренного мультиметром 3458А, В |
Значение напряжения, измеренного быстродействующим АЦП, В |
Абсолютная погрешность измерения напряжения быстродействующим АЦП, мВ |
Значение напряжения, измеренного прецизионным АЦП, В |
Абсолютная погрешность измерения напряжения прецизионным АЦП, мВ |
Допустимая абсолютная погрешность измерения модулей MPSMU, мВ |
Допустимая абсолютная погрешность измерения модулей HRSMU, мВ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
±2 |
0 |
±0,8 |
±0,5 | |||||
-2 |
±1,6 |
±0,9 | ||||||
+ 2 |
±1,6 |
±0,9 | ||||||
±20 |
0 |
±8 |
±3 | |||||
-20 |
±16 |
±9 | ||||||
+ 20 |
±16 |
±9 | ||||||
±40 |
0 |
±16 |
±6 | |||||
-40 |
±32 |
±18 | ||||||
+ 40 |
±32 |
±18 | ||||||
±100 |
0 |
±40 |
±15 | |||||
- 100 |
±80 |
±65 | ||||||
+ 100 |
±80 |
±65 |
^уст ^изм > (1)
где Uycr- значение напряжения, установленного системой;
Uhsm - значение напряжения, измеренного мультиметром.
-
8.4.1.7 Рассчитать значения абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока быстродействующими АЦП по формуле (2):
^АЦП _ ^изм > (2)
где идцп- значение напряжения, измеренного быстродействующим АЦП;
Ujbm - значение напряжения измеренного мультиметром.
-
8.4.1.8 Рассчитать значения абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока прецизионными АЦП по формуле (3):
Д= ^АЦП — ^изм s (3)
где Uycr - значение напряжения, измеренного прецизионным АЦП;
Чизм - значение напряжения, измеренного мультиметром.
-
8.4.1.9 Результаты поверки системы считать положительными, если значения абсолютных погрешностей воспроизведения и измерений напряжения постоянного тока находятся в допускаемых пределах, приведенных: в графах 5 и 6 таблицы 4, графах 8 и 9 таблицы 5.
8.4.2 Определение абсолютных погрешностей воспроизведения и измерений силы постоянного тока модулями SMU
Измерения по пп. 8.4.2 могут быть выполнены в автоматическом режиме при выполнении теста системы “SMU current force and measurement test” (SMU I). Результаты измерений при выполнении теста выводятся в файл.
-
8.4.2.1 Собрать измерительную схему в соответствии с рисунками 3 и 4.
Agilent 3458А DMM
I I BNC МкЛ|пд е«р
тпж**-ь-вмс Testhead left view
4 1
PV connection fixture
Рисунок 3 - Схема соединений при определении абсолютной погрешности воспроизведения (измерения) силы постоянного тока более 10 мкА модулями SMU
Рисунок 4 - Блок-схема измерений при определении абсолютной погрешности воспроизведения (измерения) силы постоянного тока более 10 мкА модулями SMU
-
8.4.2.2 Перевести мультиметр 3458А в режим измерений силы постоянного тока.
-
8.4.2.3 В соответствии с РЭ системы подключить выход модуля SMU к мультиметру.
-
8.4.2.4 В соответствии с РЭ перевести SMU в режим воспроизведения силы постоянного тока.
-
8.4.2.5. Последовательно задавая силу постоянного тока на модуле SMU в соответствии с таблицей 6, измерить силу тока с помощью мультиметра 3458, а также с помощью быстродействующих и прецизионных АЦП модуля SMU. Записать в протокол измеренные значения силы постоянного тока. Результаты измерений занести в таблицы 6 и 7.
Таблица 6 - Погрешность воспроизведения силы постоянного тока
Диапазон, мА |
Сила тока, воспроизводимого системой, мА |
Значение силы тока, измеренного мультиметром 3458А, мА |
Погрешность воспроизведения силы тока, мкА |
Допустимая погрешность модулей MPSMU, мкА |
Допустимая погрешность модулей HRSMU, мкА |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
100 |
+100 |
±270 |
±180 | ||
-100 |
±270 |
±180 | |||
+10 |
±162 |
±72 | |||
-10 |
±162 |
±72 | |||
10 |
+10 |
±27 |
±11 | ||
-10 |
±27 |
±11 | |||
+1 |
±16,2 |
±5,6 | |||
-1 |
±16,2 |
±5,6 | |||
1 |
+1 |
±2,70 |
±1,2 | ||
-1 |
±2,70 |
±1,2 | |||
+0,1 |
±1,62 |
±0,66 | |||
-0,1 |
±1,62 |
±0,66 | |||
0,1 |
+0,1 |
±0,27 |
±0,12 | ||
-0,1 |
±0,27 |
±0,12 | |||
+0,01 |
±0,162 |
±0,057 | |||
-0,01 |
±0,162 |
±0,057 |
Диапазон, мА |
Сила тока, воспроизводимого системой, мА |
Значение силы тока, измеренного мультиметром 3458А, мА |
Значение силы тока, измеренного быстро-действующим АЦП, мА |
Погрешность измерения быстродействующим АЦП, мкА |
Значение силы тока, измеренного прецизионным АЦП, мА |
Погрешность измерения прецизионным АЦП, мкА |
Допустимая погрешность измерения модулей MPSMU, мкА |
Допустимая погрешность измерения модулей HRSMU, мкА |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
100 |
+100 |
±200 |
±150 | |||||
-100 |
±200 |
±150 | ||||||
+10 |
±110 |
±60 | ||||||
-10 |
±110 |
±60 | ||||||
10 |
+10 |
±20 |
±10 | |||||
-10 |
±20 |
±10 | ||||||
+1 |
±11 |
±4,6 | ||||||
-1 |
±11 |
±4,6 | ||||||
1 |
+1 |
±2 |
±1,1 | |||||
-1 |
±2 |
±1,1 | ||||||
+0,1 |
±1,1 |
±0,56 | ||||||
-0,1 |
±1,1 |
±0,56 | ||||||
0,1 |
+0,1 |
±0,2 |
±0,105 | |||||
-0,1 |
±0,2 |
±0,105 | ||||||
+0,01 |
±0,11 |
±0,051 | ||||||
-0,01 |
±0,11 |
±0,051 |
-
8.4.2.6 Рассчитать значения абсолютной погрешности воспроизведения силы постоянного тока по формуле (4):
^уст ~ ^ИЗМ 9 (4)
где Iyer - значение силы тока, установленного системой;
1изм - значение силы тока измеренного мультиметром.
-
8.4.2.7 Рассчитать значения абсолютной погрешности измерений силы постоянного тока быстродействующими АЦП по формуле (5):
А— Ццп — ^изм ’ (^)
где 1дцп- значение силы тока, измеренного быстродействующим АЦП;
1изм - значение силы тока измеренного мультиметром.
-
8.4.2.8 Рассчитать значения абсолютной погрешности измерений силы постоянного тока прецизионными АЦП по формуле (6):
А 7дцп /изм , (6)
где 1уст— значение силы тока, измеренного прецизионным АЦП;
1изм - значение силы тока измеренного мультиметром.
8.4.2.9 Собрать измерительную схему в соответствии с рисунками 5 и 6.
Рисунок 5 - Схема соединений при определении абсолютных погрешностей воспроизведения (измерения) силы постоянного тока менее 10 мкА модулями SMU
Рисунок 6 - Блок-схема измерения при определении абсолютных погрешностей воспроизведения (измерения) силы постоянного тока менее 10 мкА модулями SMU
Подключить к системе меру сопротивления номинальным значением в соответствии с таблицей 8.
-
8.4.2.10 Перевести мультиметр 3458А в режим измерения напряжения постоянного тока. В соответствии с РЭ подключить к мультиметру выход модуля SMU.
Диапазон
Сила тока, воспроизводимого системой
Номинальное значение меры сопротивления
Значение напряжения, измеренного мультиметром 345 8А, В
Погрешность воспроизведения силы тока
Допустимая погрешность модулей MPSMU нА
Допустимая погрешность, модулей HRSMU
1
2
3
4
5
6
7
10 мкА
+10 мкА
100 кОм
+27
±13 нА
-10 мкА
±27
±13 нА
+1 мкА
±16,2
±6,7 нА
-1 мкА
±16,2
±6,7 нА
1 мкА
+1 мкА
1 МОм
±3,7
±1,7 нА
-1 мкА
±3,7
±1,7 нА
+0,1 мкА
±1,9
±0,62 нА
-0,1 мкА
±1,9
±0,62 нА
100 нА
+100 нА
10 МОм
±0,55
±0,18 нА
-100 нА
±0,55
±0,18 нА
+10 нА
±0,37
±0,062 нА
-10 нА
±0,37
±0,062 нА
10 нА
+10 нА
100 МОм
±0,134
±0,109 нА
-ЮнА
±0,134
±0,109 нА
+1 нА
±0,044
±0,019 нА
-1 нА
±0,044
±0,019 нА
1 нА
+1 нА
100 МОм
±0,016
±13,9 пА
-1 нА
±0,016
±13,9 пА
+0,1 нА
±0,007
±4,9 пА
-0,1 нА
±0,007
±4,9 пА
100 нА
+100 пА
1000 МОм
±21 пА
-100 пА
±21 пА
+10 пА
±3 пА
-10 пА
±3 пА
10 пА
+10 пА
1000 МОм
±7 пА
-10 пА
±7 пА
Диапазон
Сила тока, воспроизводимого системой
Номинальное значение меры сопротивления, Ом
Значение напряжения постоянного тока, измеренного мультиметром 3458А
Значение силы тока, измеренного быстро-действующим АЦП
Погрешность измерения быстро-дей-ствую-щим АЦП
Значение силы тока, измеренного прецизионным
АЦП
Погрешность измерения прецизионным АЦП
Допустимая погрешность измерения модулей MPSMU, нА
Допустимая погрешность измерения модулей HRSMU, нА
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10 мкА
+10мкА
ю5
±20
±11
-10 мкА
±20
±11
+1 мкА
±11
±5,6
-1 мкА
±11
±5,6
1 мкА
+1 мкА
106
±3,2
±1,65
-1 мкА
±3,2
±1,65
+0,1 мкА
±1,4
±0,57
-0,1 мкА
±1,4
±0,57
100 нА
+100 нА
ю7
±0,5
±0,17
-100 нА
±0,5
±0,17
+10 нА
±0,32
±0,062
-ЮнА
±0,32
±0,062
10 нА
+10 нА
ю8
±0,133
±0,108
-ЮнА
±0,133
±0,108
+1 нА
±0,043
±0,018
-1 нА
±0,043
±0,018
1 нА
+1 нА
ю8
±0,016
±0,0134
-1 нА
±0,016
±0,0134
+0,1 нА
±0,007
±0,0044
-0,1 нА
±0,007
±0,0044
100 пА
+100пА
ю9
±21 пА
-100 пА
±21 пА
+10 пА
±3 пА
-ЮпА
±3 пА
10 пА
+10 пА
ю9
±7 пА
-10 пА
±7 пА
-
8.4.2.11 Последовательно подключая к системе меры сопротивления номинальными значениями в соответствии с таблицей 8 и задавая силу постоянного тока на выходе модуле SMU в соответствии с таблицей 8 измерить помощью мультиметра 3458 напряжение на мере сопротивления, а также силу тока с помощью быстродействующих и прецизионных АЦП модуля SMU. Записать в протокол измеренные значения.
Результаты измерений занести в таблицы 8 и 9.
-
8.4.2.12 Рассчитать значения абсолютной погрешности воспроизведения силы постоянного тока по формуле (7):
Д=
^изм ^меры
(7)
где IyCT- значение силы тока, установленного системой;
ии3м - значение напряжения постоянного тока, измеренного мультиметром, В. R-меры- действительное значение меры, Ом.
-
8.4.2.13 Рассчитать значения абсолютной погрешности измерений силы постоянного тока быстродействующими АЦП по формуле (8):
А— Ццп
Цззм ^меры
(8)
где 1дцп - значение силы тока, измеренного быстродействующим АЦП;
Иизм - значение напряжения постоянного тока, измеренного мультиметром, В. Вмерьг* действительное значение меры, Ом.
-
8.4.2.14 Рассчитать значения абсолютной погрешности измерений силы постоянного тока прецизионными АЦП по формуле (9):
Д=
^изм
^меры
(9)
где 1ацп- значение силы тока, измеренного прецизионным АЦП; иИЗм - значение напряжения постоянного тока, измеренного мультиметром, В. Вмеры- действительное значение меры, Ом.
-
8.4.2.15 Результаты поверки систем считать положительными, если значения абсолютных погрешностей воспроизведения и измерения силы постоянного тока находятся в допускаемых пределах, приведенных: в графах 5 и 6 таблицы 6, в графах 8 и 9 таблицы 7, в графах 6 и 7 таблицы 8, в графах 9 и 10 таблицы 9.
8.4.3 Определение электрического сопротивления между выходами SMU и входами проб-карты.
Измерения по пп. 8.4.3 могут быть выполнены в автоматическом режиме при выполнении теста системы “ SMU output resistance test” (SMU R). Результаты измерений при выполнении теста выводятся в файл.
-
8.4.3.1 Собрать измерительную схему в соответствии с рисунками 7 и 8.
Sense Input
Рисунок 7 - Схема соединений при определении электрического сопротивления между выходами модуля SMU и входами проб-карты
Рисунок 8 - Блок-схема измерений при определении электрического сопротивления между выходами модуля SMU и входами проб-карты
-
8.4.3.2 В соответствии с РЭ системы подключить выход модуля SMU1 к мультиметру.
-
8.4.3.3 Модуль SMU установить в режим источника тока и измерителя напряжения.
-
8.4.3.4 Мультиметр перевести в режим измерения напряжения постоянного тока.
-
8.4.3.5 Установить на выходе SMU силу постоянного тока величиной Б = 10 мА.
-
8.4.3.6 Измерить напряжение постоянного тока на выходе SMU с помощью прецизио-ного АЦП, а также с помощью мультиметра 3458. Результаты измерений занести в протокол. Результаты измерений записать в таблицу 10.
Таблица 10
Сила тока, мА |
Значение напряжения, измеренного АЦП (Usmu), В |
Значение напряжения, измеренного мультиметром (Лиули), в |
Значение сопротивления Rsmu, Ом |
Допустимое значение сопротивления для SMU 1, SMU2, Ом |
Допустимое значение сопротивления для SMU3-SMU6, Ом |
Допустимое значение сопротивления для SMU7, SMU8, Ом |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
11 = 10 мА |
0,7 |
0,003 |
1,0 | |||
h= 100 мА |
-
8.4.3.7 Установить на выходе SMU силу постоянного тока величиной h= 100 мА.
-
8.4.3.8 Измерить напряжение постоянного тока на выходе SMU с помощью прецизио-ного АЦП, а также с помощью мультиметра 3458. Результаты измерений занести в протокол. Результаты измерений записать в таблицу 10.
-
8.4.3.9 Рассчитать значение электрического сопротивления между выходами SMU и входами проб-карты по формуле (10):
D _ (^мульт1 UsMUl) (.^мулът2 USMU2)
(10)
ksmu — ", j
ll~l2
где Имульт- значение напряжения постоянного тока, измеренного мультиметром, В; Usmu - значение напряжения постоянного тока, измеренного АЦП SMU, В. Ii, h- выходные токи SMU, А.
-
8.4.3.10 В соответствии с РЭ системы подключить выход модуля SMU2 к мультимет-РУ-
-
8.4.2.11 Повторить операции пп. 8.4.3.5-8.4.3.9.
-
8.4.2.12 Результаты поверки систем считать положительными, если значения сопротивлений между выходами SMU и входами проб-карты не превышают значений, приведенных в графах 5 -7 таблице 10.
8.4.4 Определение абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока модулем DVM
Измерения по пп. 8.4.4 могут быть выполнены в автоматическом режиме при выполнении теста системы “DVM differential voltage measurement test” (DVM V). Результаты измерений при выполнении теста выводятся в файл.
-
8.4.4.1 Собрать измерительную схему в соответствии с рисунками 9 и 10.
-
8.4.4.2 В соответствии с РЭ системы подключить выход модуля SMU к мультиметру 3458.
—
PV connection fixture
ч /
ч /
ч /
ч
MU GNC новая г
—1 SI
оло
ва
Port 5 Port в
Рисунок 9 - Схема соединений при определении абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока модулем DVM
DVM
Рисунок 10 - Блок-схема измерений при определении абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока модулем DVM
-
8.4.4.3 Последовательно задавая выходные напряжения на выходе модуля SMU в СО' ответствии с таблицей 11, провести измерения воспроизводимых системой напряжений с по мощью модуля DVM, а также с помощью мультиметра 3458А. Записать в протокол измерен' ные значения напряжений. Результаты измерений занести в таблицу 11.
Таблица:
1
Диапазон, В
Номинальное напряжение, В
Напряжение, измеренное модулем DVM, В
Напряжение, измеренное мультиметром 3458А, В
Погрешность измерений, мВ
Допустимая погрешность измерения систем 4071, 4072, мВ
Допустимая погрешность измерения систем 4073, мВ
1
2
3
4
5
6
7
±100
±100 В
±22
±21
-100 В
±22
±21
ов
±2
±1
±10
±10 в
±1,3
±1,2
-10 В
±1,3
±1,2
ов
±0,3
±0,2
±1
±1 в
±0,4
±0,2
-1 в
±0,4
±0,2
ов
±0,3
±0,1
±0,1
±0.1 в
-
±0,11
-0,1 в
-
±0,11
ов
-
±0,1
-
8.4.4.4 Рассчитать значения абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока модулем DVM по формуле (11):
A UdVM ^изм > (И)
где Udvm- значение напряжения, измеренного модулем DVM, В;
Uизм - значение напряжения измеренного мультиметром, В.
-
8.4.4.5 Результаты испытаний считать положительными, если значения абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока находятся в пределах, приведенных в графах 6 и 7 таблицы 11.
8.4.5 Определение относительной погрешности измерений электрической емкости модулем CMU
Измерения по пп. 8.4.5 могут быть выполнены в автоматическом режиме при выполнении теста системы “CMU capacitance and conductance (C-G) test” (CMU C/G). Результаты измерений при выполнении теста выводятся в файл.
-
8.4.5.1 Собрать измерительную схему в соответствии с рисунком 11.
-
8.4.5.2 В соответствии с РЭ системы подготовить модуль CMU к работе.
-
8.4.5.3 Подсоединить меру электрической емкости к кабелю «С-STD connection» на измерительном блоке соответствии с таблицей 12.
-
8.4.5.4 Последовательно устанавливая частоту тестового сигнала модуля CMU и меры емкости в соответствии с таблицей 12, провести измерение емкости модулем CMU. Записать в протокол измеренные значения электрической емкости. Результаты измерений занести в таблицу 12.
м
Agilent 3458А DMM
/ JO 7-\ \
( ООО)
Triaxial-to-BNC
J9Q о J6
adapter
л О О
1 J2O ~ О J
\ S' J4 /
<- rt>—--
PV connection fixture
Calibration adapter
Рисунок 11 - Схема соединений при определении абсолютной погрешности измерений электрической емкости модулем CMU
Таблица 12
Номинальное значение меры, нФ |
Частота тестового сигнала |
Измеренное значение емкости, нФ |
Погрешность измерения, нФ |
Допустимая погрешность измерений емкости | |
абсолютная, нФ |
относительная, % | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
0,1 |
1 МГц |
±0,002 |
±2 | ||
100 кГц |
±0,002 | ||||
10 кГц |
±0,002 | ||||
1 |
1 МГц |
±0,02 | |||
100 кГц |
±0,02 | ||||
10 кГц |
±0,02 | ||||
1 кГц |
±0,02 | ||||
10 |
100 кГц |
±0,2 | |||
10 кГц |
±0,2 | ||||
1 кГц |
±0,2 | ||||
100 |
10 кГц |
±2 | |||
1 кГц |
±2 |
-
8.4.5.5 Рассчитать значения абсолютной и относительной погрешностей измерений электрической емкости модулем CMU по формулам (12)и(13):
~ Семи ^меры 5 (12)
8с = Дс/Смеры , (13)
где Семи - значение емкости, измеренной модулем CMU, нФ;
Смеры - значение меры емкости, нФ.
-
8.4.5.6 Результаты испытаний считать положительными, если значения абсолютной и относительной погрешностей измерений электрической емкости находятся в пределах, приведенных в графах 5 и 6 таблицы 12.
8.4.6 Определение относительной погрешности измерений электрической проводимости модулем CMU
Измерения по пп. 8.4.6 могут быть выполнены в автоматическом режиме при выполнении теста системы “CMU capacitance and conductance (C-G) test” (CMU C/G). Результаты измерений при выполнении теста выводятся в файл.
-
8.4.6.1 Собрать измерительную схему в соответствии с рисунком 12.
Sense Inpul
И! О
Lo О
Guard О О
со
-Mt
Tnaxial-to-BNC adapter
PV connection fixture
Calibration adapter
Рисунок 12 - Схема соединений при определении абсолютной погрешности измерений электрической проводимости модулем CMU
-
8.4.6.2 В соответствии с РЭ системы подготовить модуль CMU к работе.
-
8.4.6.3 Подсоединить меру сопротивления номинальным значением 1 кОм кабелю «С-STD connection» на измерительном блоке.
-
8.4.6.4 Последовательно устанавливая частоту тестового сигнала модуля CMU в соответствии с таблицей 13, провести измерение электрической проводимости модулем CMU. Записать в протокол измеренные значения электрической проводимости. Результаты измерений занести в таблицу 13.
Таблица 13
Номинальное значение меры, мСм |
Частота тестового сигнала |
Измеренное значение электрической проводимости, См |
Погрешность измерения элек-трической проводимости, мСм |
Допустимая погрешность измерений проводимости | |
абсолютная, мСм |
относительная, % | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
г- 6 |
1 (R=l кОм) |
1 МГц |
±0,01 |
±1 | ||
100 кГц | |||||
10 кГц | |||||
1 кГц |
-
8.4.6.5 Рассчитать значения абсолютной и относительной погрешностей измерений электрической проводимости модулем CMU по формулам (14) и (15):
Ап GcMU ^меры >
где Gcmu ~ значение проводимости, измеренной модулем CMU, мСм;
GMePbi - действительное значение проводимости меры сопротивления, мСм.
-
8.4.6.6 Результаты испытаний считать положительными, если значения абсолютной и относительной погрешностей измерений электрической проводимости находятся в пределах, приведенных в графах 5 и 6 таблицы 13.
9 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ
-
9.1 При положительных результатах поверки на систему выдается свидетельство установленной формы.
-
9.2 На оборотной стороне свидетельства о поверке записываются результаты поверки.
-
9.3 В случае отрицательных результатов поверки поверяемая система к дальнейшему применению не допускается. На неё выдается извещение о её непригодности к дальнейшей эксплуатации с указанием причин забракования.
-
9.4 Знак поверки наноситься на свидетельства о поверке в виде наклейки или оттиска поверительного клейма.
Н.В Нечаев
Начальник лаборатории 620
ФГУП «ВНИИФТРИ»