измеритель площади металлизации
Классы МПК: | G01B7/32 для измерения площадей |
Автор(ы): | Подкин Ю.Г. (RU), Данилов Ю.В. (RU) |
Патентообладатель(и): | Ижевский государственный технический университ (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-03-21 публикация патента:
10.06.2004 |
Изобретение относится к устройствам контроля геометрических величин электрическими методами, в частности площади металлизации печатных плат в процессе электроосаждения. Технический результат: снижение погрешности измерения площади металлизации путем коррекции результата с учетом изменения площади анода. Сущность изобретения: устройство содержит силовой источник тока, преобразователи тока, напряжения, удельной проводимости в аналоговые сигналы и блоки обработки результатов измерений, преобразующие полученные данные в сигнал площади металлизации. Новым является использование канала измерения площади анода и второго делителя напряжения, осуществляющих коррекцию результатов измерения площади металлизации. 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
Измеритель площади металлизации, содержащий масштабный усилитель, квадратор, сумматор, первый делитель напряжения, индикатор площади, ванну с электролитом, с закрепленными в ней штангами анодом и изделием, источник тока, положительный полюс которого соединен с первым входом преобразователя напряжение - напряжение и через штангу - с анодом, а отрицательный - с входом преобразователя ток - напряжение, первый выход которого соединен с первым входом первого делителя напряжения, второй вход преобразователя напряжение - напряжение соединен через штангу с изделием, а выход - с первым входом вычитающего сумматора, к второму входу которого подключен генератор уставки, выход вычитающего сумматора соединен со вторым входом аналогового перемножителя, первый вход которого через блок измерителя удельной проводимости соединен с выходом кондуктометрического первичного измерительного преобразователя, погруженного в ванну, а выход - с вторым входом первого делителя напряжения, выход первого делителя напряжения соединен со входом квадратора, а выход масштабного усилителя соединен с индикатором площади, отличающийся тем, что в устройство дополнительно введены блок измерения площади анода и второй делитель напряжения, первый вход блока измерения площади анода соединен с вторым выходом преобразователя ток - напряжение, а второй вход - с вторым входом преобразователя напряжение - напряжение, выход блока измерения площади анода соединен с вторым входом второго делителя напряжения, первый вход второго делителя напряжения соединен с выходом квадратора, а выход второго делителя напряжения соединен со входом масштабного усилителя.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения площади электропроводных деталей, погруженных в гальваническую ванну, при электрохимическом осаждении покрытий в процессе металлизации.Известен измеритель площади металлизации [1], содержащий ванну с электролитом, с погруженными в нее электродами, кондуктометрический первичный измерительный преобразователь тока и напряжения гальванопары в сигнал площади, скорректированный на величину удельной проводимости. Но в этом измерителе не учитывается изменение площади анода, растворяемого в процессе нанесения гальванопокрытий, что при использовании прибора в системах автоматического задания плотности тока может привести к росту потерь на брак.Целью изобретения является снижение погрешности измерения при изменении площади анода в процессе металлизации.Указанная цель достигается тем, что в измеритель площади металлизации, содержащий масштабный усилитель, квадратор, сумматор, первый делитель напряжения, индикатор площади, ванну с электролитом, с закрепленными в ней штангами анодом и изделием, источник тока, положительный полюс которого соединен с первым входом преобразователя напряжение - напряжение и через штангу с анодом, а отрицательный - с входом преобразователя ток - напряжение, первый выход которого соединен с первым входом первого делителя напряжения, второй вход преобразователя напряжение - напряжение соединен через штангу с изделием, а выход - с первым входом вычитающего сумматора, к второму входу которого подключен генератор уставки. Выход вычитающего сумматора соединен со вторым входом аналогового перемножителя, первый вход которого через блок измерителя удельной проводимости соединен с выходом кондуктометрического первичного измерительного преобразователя, погруженного в ванну, а выход - с вторым входом первого делителя напряжения. Выход первого делителя напряжения соединен со входом квадратора, а выход масштабного усилителя соединен с индикатором площади. В устройство дополнительно введены блок измерения площади анода и второй делитель напряжения. Первый вход блока измерения площади анода соединен с вторым выходом преобразователя ток - напряжение, а второй вход - с вторым входом преобразователя напряжение - напряжение. Выход блока измерения площади анода соединен с вторым входом второго делителя напряжения, первый вход второго делителя напряжения соединен с выходом квадратора, а выход второго делителя напряжения соединен со входом масштабного усилителя.На чертеже приведена схема измерителя площади металлизации.Источник тока 6 в заполненной электролитом 2 ванне 1, в которую погружены с помощью штанг 3 анод 4 и изделие 5, создает ток, который аналоговым преобразователем ток - напряжение 8 преобразуется в токовый сигнал, а напряжение на гальванопаре аналоговым преобразователем напряжение - напряжение 7 - в сигнал напряжения, который поступает на первый вход вычитающего сумматора 10, на второй вход которого поступает напряжение с генератора уставки 11. В ванну 1 погружен также кондуктометрический первичный измерительный преобразователь (ПИП) 17, подключенный к входу блока измерения удельной проводимости 16, сигнал с выхода которого поступает на первый вход аналогового перемножителя 15, на второй вход которого поступает напряжение с выхода сумматора 10.С выхода аналогового перемножителя 15 сигнал поступает на второй вход первого делителя напряжения 9, на первый вход первого делителя напряжения 9 поступает напряжение с первого выхода преобразователя ток - напряжение 8. Сигнал с выхода первого делителя напряжения 9 поступает на вход квадратора 13. Первый вход блока измерения площади анода 19 соединен с вторым выходом преобразователя ток - напряжение 8, а второй вход блока измерения площади анода 19 соединен с вторым входом преобразователя напряжение - напряжение 7. Сигнал с выхода блока измерения площади анода 19 поступает на второй вход второго делителя напряжения 18. На первый вход второго делителя 18 поступает напряжение с выхода квадратора 13, сигнал с выхода второго делителя 18 через масштабный усилитель 12 подается на индикатор площади 14.В отличие от известных в предлагаемый измеритель площади металлизации введена автоматическая коррекция результатов по изменению площади анода, что обеспечивает более высокую точность измерений.Принцип действия измерителя площади основан на том, что площадь металлизации катода Sk связана с током I и напряжением U на электродах гальванопары соотношением [2, 3]![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/2230290-2t.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230209/981.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/967.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/2230290-3t.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/2230290-4t.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/2230290-5t.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230209/981.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/967.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/2230290-6t.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/2230290-7t.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230209/981.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230209/981.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/2230290-8t.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/2230290-9t.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/967.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/2230290-10t.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/2230290-11t.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/2230290-12t.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/2230290-13t.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/2230290-14t.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/2230290-15t.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/2230290-16t.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/2230290-17t.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/2230290-18t.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230209/981.gif)
![измеритель площади металлизации, патент № 2230290](/images/patents/238/2230290/967.gif)
Класс G01B7/32 для измерения площадей