DD220423A1 - CIRCUIT FOR LOW VOLTAGE MEASUREMENT ON HIGH VOLTAGE LOADED OBJECTS - Google Patents

Abstract

SCHALTUNG ZUR NIEDERSPANNUNGSMESSUNG AN DURCH HOCHSPANNUNG BELASTETEN OBJEKTEN BEI EXTREM KURZZEITIGER UNTERBRECHUNG DER BELASTUNG WIE SIE Z. B. BEI DER SPERRSCHICHTTEMPERATURMESSUNG VON HALBLEITER-LEISTUNGSBAUELEMENTEN AUFTRITT. DAS ZIEL BESTEHT IN EINER WEITGEHEND UNVERFAELSCHTEN SPERRSCHICHTTEMPERATURMESSUNG. DAS WESEN DER ERFINDUNG BESTEHT DARIN, DASS EINE KURZZEITIG ZUSCHALTBARE ELEKTRONISCHE SCHALTUNG EINE MITTELBARE MESSUNG DES SPANNABFALLS AM MESSOBJEKT BEI KONSTANTSTROMEINSPEISUNG ERMOEGLICHT. DIE ANWENDUNG ERFOLGT VORZUGSWEISE BEI DER SPERRSCHICHTTEMPERATURMESSUNG VON LEISTUNGS-HALBLEITERBAUELEMENTEN. DIE PRINZIPSCHALTUNG IST IN FIG. 1 DARGESTELLT. DIE ERFINDUNG WIRD AN 3 FIGUREN ERLAEUTERT.CIRCUIT FOR LOW VOLTAGE MEASUREMENT ON HIGH VOLTAGE LOADED OBJECTS WITH EXTREMELY SHORT-TERM INTERRUPTION OF LOADING, SUCH AS IN THE LOCKER TEMPERATURE MEASUREMENT OF SEMICONDUCTOR POWER ELEMENTS. THE OBJECTIVE IS IN A LOT OF UNPROCESSED BARRIER TEMPERATURE MEASUREMENT. THE PRESENCE OF THE INVENTION IS THAT A SHORT-TERM CIRCUIT FOR ELECTRONIC CIRCUIT SHOULD CONSTITUTE A MEASUREABLE MEASUREMENT OF THE SPANISH FAILURE AT THE MEASURING OBJECT IN CONSTANT TERMINATION. THE APPLICATION IS PREFERABLY PERFORMED IN THE BARRIER LAYER TEMPERATURE MEASUREMENT OF POWER SEMICONDUCTOR ELEMENTS. THE PRINCIPLE CIRCUIT IS IN FIG. 1 DISPLAYED. THE INVENTION IS DISCLOSED IN 3 FIGURES.

Description

Stahnsdorf, den 7- 12. 1983 TitelStahnsdorf, 7-12 1983 title

Schaltung zur Niederspannungsmessung an durch. Hochspannung belasteten Objekten ' , . 'Circuit for low voltage measurement on. High voltage loaded objects',. '

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Schaltung zur Niederspannungsmessung an durch Hochspannung belasteten Objekten für Messungen, bei denen der zu messende Spannungsabfall bei gleichzeitiger Belastung bzw. während einer kurzzeitigen Unterbrechung der Belastung bestimmt wird, Derartige Schaltungen sind z· B. für die Sperrschichttemperaturmessung von Halbleiterbauelementen erforderlich·Circuit for low-voltage measurement on objects subject to high voltage for measurements in which the voltage drop to be measured is determined during simultaneous loading or during a brief interruption of the load. Such circuits are required, for example, for the junction temperature measurement of semiconductor components.

Darlegung des Standes der TechnikExplanation of the prior art

.Temperaturmessungen z· B. an Sperrschichten von Halbleiterbauelementen sind in der Regel nur indirekt über eine Eichkurve durch Messung des Spannungsabfalls über dem Bauelement möglich· Die Messung des Spannungsabfalls erfolgt durch Einprägung eines konstanten Meßstromes und ist deshalb unter Belastung nicht möglich· Eine entsprechende Aufgabe wird für die Messung an Thyristoren im DD-WP 92 088 beschrieben. Die Messung erfolgt im gelöschten Zustand bei einem konstant anliegenden Meßstrom. . · ^Λ Temperature measurements, for example, on barrier layers of semiconductor components are generally only possible indirectly via a calibration curve by measuring the voltage drop across the component. The voltage drop is measured by impressing a constant measuring current and is therefore not possible under load for the measurement of thyristors in DD-WP 92 088 described. The measurement is carried out in the erased state at a constantly applied measuring current. , · ^Λ

Bei einem allgemeingültigen Meßverfahren erfolgt der SchaItyorgang mit folgenden Schritten: ^In the case of a generally valid measuring method, the switching process takes place with the following steps:

Trennen des Lastkreises, Zuschalten des Konstantstromes, Zuschalten des Spannungsmeßkreises· Nach der Messung erfolgen die Schaltvorgänge in umgekehrter Folge« Der Nachteil dieses ,Meßverfahrens besteht darin, daß die für den Schalt- und Steuervorgang benötigte Zeit so groß ist, daß der Meßwert unzulässig ^vstark verfälscht wird. ·· -.'.Disconnecting the load circuit, connecting the constant current, connecting the voltage measuring circuit · After the measurement, the switching operations in reverse order «The disadvantage of this, measuring method is that the time required for the switching and control process is so large that the measured value impermissibly ^v strong is falsified. ·· -. '.

Ziel derr Erfindung - : .Aim of the Invention -:.

Das Ziel der Erfindung ist eine weitgehend unverfälschte Temperaturmessung im Inneren des Meßobjektes und die dadurch ' mögliche Früherkennung von Ausfallursachen. ;The aim of the invention is a largely unadulterated temperature measurement in the interior of the measurement object and the thereby possible early detection of failure causes. ;

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

' . · ' ι'. · 'Ι

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zu realisieren, die es zuläßt, innerhalb der Abschaltphase des Lastkfeises in einem Zeitintervall von < 100 ,us den Spannungsabfall über dem Meßobjekt zu bestimmen. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß entsprechend Fig. 1 parallel zum Lastkreis eine trennbar über dem Meßobjekt MO angeordnete Meßschaltung Verwendung findet. Diese Meßschaltung besteht aus einer Reihenschaltung eines Widerstandes R. (I,_T), derThe invention has for its object to realize a circuit that allows it to determine the voltage drop across the DUT within the shutdown phase of the bag in a time interval of <100, us. The object is achieved in that, according to FIG. 1, a measuring circuit arranged separably above the measuring object MO is used parallel to the load circuit. This measuring circuit consists of a series circuit of a resistor R. (I, _T ), the

xi. JMl .xi. JMl.

Kollektor-Emitter-Strecke eines 'spannungsfesten npn-Transistors T und .einer Konstantstromquelle KSQ. Die Basis des Transistors T ist über einen nichtlinearen Widerstand R^ -und einen elektronischen Schalter S^ mit dem positiven Pol der Konstantstromquelle KSQ verbunden. Bei der Messung ist der Schalter Sj- zu schließen, und der um einen konstanten Wert erhöhte Spannungsabfall· des Meßobjektes MO kann an der Konstantstromquelle KSQ abgegriffen und der Spannungsabfall über dem,Meßöbjekt MO mittelbar bestimmt werden.Collector-emitter path of a 'voltage-resistant npn transistor T and .a Konstantstromquelle KSQ. The base of the transistor T is connected via a non-linear resistor R ^ and an electronic switch S ^ to the positive pole of the constant current source KSQ. During the measurement, the switch Sj- is to be closed, and the voltage drop of the object of measurement MO increased by a constant value can be tapped off at the constant current source KSQ and the voltage drop across the measuring object MO indirectly determined.

Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 3 dargestellt.The invention will be illustrated with reference to FIGS. 1 to 3.

Fig. 1 zeigt.die Prinzipschaltung,1 shows the basic circuit,

Fig. 2 zeigt ein günstiges Ausführungsbeispiel, Pig. 3 zeigt, wie die Spannungsfestigkeit der im Ausf üb.-rungsbeispiel vorgestellten Meßschaltung erhöht werden kann.Fig. 2 shows a favorable embodiment, Pig. 3 shows how the withstand voltage of the measuring circuit presented in the exemplary embodiment can be increased.

Zunächst sollen die Grundgedanken der Erfindung an Fig. 1 erläutert werden.First, the basic ideas of the invention will be explained with reference to FIG.

Die Meßschaltung gestattet die Bestimmung des Spannungsabfalls über dem Meßobjekt MO mittelbar, durch Messung der Spannung über der Konstantstromquelle KSQ.The measuring circuit allows the determination of the voltage drop across the measurement object MO indirectly by measuring the voltage across the constant current source KSQ.

Das. Meßobjekt MO ist mit seinem einen Anschluß über einen im allgemeinen vom Meßstrom I», abhängigen Widerstand R^ (1^) und der Kollektor-Emitter-Strecke des npn-Transistors T mit dem negativen Pol der Konstantstromquelle KSQ verbunden. Der andere Anschluß des Meßobjektes MO ist direkt mit dem Pluspol der Konstantstromquelle KSQ verbunden. Das Meßobjekt MO liegt außerdem noch im Lastkreis einer Belastungsschaltung, die während des Meßvorgangs abgeschaltet ist, weshalb darauf nicht näher eingegangen werden muß. Wird nicht gemessen, so liegt aufgrund der Belastungsschaltung eine entsprechende Belastungshochspannung am Meßobjekt MO,bzw. es fließt ein Belastungsstrom durch das Meßobjekt MO. Die Basis des Transistors T ist über einen nichtlinearen Widerstand R₁₀-, und den elektroni-The. DUT MO is connected to its one terminal via a generally of the measuring current I », dependent resistor R ^ (1 ^) and the collector-emitter path of the npn transistor T to the negative pole of the constant current source KSQ. The other terminal of the measurement object MO is directly connected to the positive pole of the constant current source KSQ. The object to be measured MO is also still in the load circuit of a load circuit, which is turned off during the measurement process, which is why it need not be discussed in detail. If not measured, then due to the load circuit, a corresponding high load voltage is applied to the measurement object MO, or. a load current flows through the measurement object MO. The base of the transistor T is connected via a nonlinear resistor R ₁₀ -, and the electronic

JNJjJNJj

sehen Schalter £L, mit dem positiven Pol der Konstantstromquelle KSQ verbunden.' Der nichtlineare Widerstand R^, ka* eine Konstantstromcharakteristik.see switch £ L, connected to the positive pole of the constant current source KSQ. The nonlinear resistor R ^, ka * is a constant current characteristic.

Der Spannungsabfall über dem Meßobjekt MO, der im allgemeinen vom Meßstrom L, abhängt, wird mit U„ bezeichnet. Der Spannungsabfall über der Konstantstromquelle KSQ ist U'^. Der Spannungs-The voltage drop across the measuring object MO, which generally depends on the measuring current L, is denoted by U ". The voltage drop across the constant current source KSQ is U '^. The voltage

abfall über dem Widerstand R. (Im) ist eine Punktion Ua(I₁.,) und der der Kollektor-Emitter-Strecke des npn-Transistors T isteine Funktion tr_c;g (I_M, I₅), wobei der ,Strom I^ in die Basis des npn-Transistors T fließt. ·. "drop across the resistor R. (Im) is a puncture Ua and the collector-emitter path of the NPN transistor T is a function tr _c (I _{1,.); g} (I _M, I _5), said, current I ^ flows into the base of the npn transistor T. ·. "

'Wird nicht gemessen, so ist der Schalter S^ offen, es fließt kein Basisstrom L_n und der Kollektorstrom I,, des Transistors T'Is not measured, the switch S ^ is open, there is no base current L _n and the collector current I, the transistor T flows

\ ti M \ ti M

ist Null. Soll gemessen werden, so ist der Schalter S_n su schließen. Es fließt der Basisstrom I^· Ist selbiger von ausreichender Größe, wird der Transistor T vollständig durchgesteuert und nach dem Kirchhoff'sehen Knotensatz ergibt sich der Meßstrom I_M, der in den Kollektor des Transistors T fließt, zu Ijß, = I^ -Ig» wobei I^ der durch die Konstantstromquelle KSQ gelieferte Konstantstrom ist. Da aufgrund des nichtlinearen Widerstandes R|tt > der eine Konstantströmcharakteristik besitzt, der Basisstrom I-n ebenfalls ein Konstantström ist, ist L, auch konstant· Somit liegt eine Konstantstromeinspeisung in das Meßobjekt MO vor.is zero. To be measured, the switch S _n su is close. It flows the base current I ^ · If the same is of sufficient magnitude, the transistor T is completely controlled by the Kirchhoff 'node set, the measuring current I _M , which flows into the collector of the transistor T results to Ijß, = I ^ -Ig »Where I ^ is the constant current supplied by the constant current source KSQ. Since, due to the nonlinear resistor R | tt>, which has a constant current characteristic, the base current In is also a constant current, L is also constant. Thus, there is a constant current input to the measurement object MO.

' lüx die Spannungen im.Meßkreis gilt der Kirchhoff'sehe Maschensatz, wonach sich der Spannungsabfall U„ über dem Meßobjekt MO zu Ujyj = U*_M - U_c-g (Ij₅, Ig)·- U^ (IjP ergibt. Da schon oben festgestellt wurde, daß sowohl der Meßstrom I„ als auch der Basisstrom Ig konstant sind, sind auch die Spannungsabfälle ^CE ^M* ^B^ ^un(^ ^A ^M^ ^oostant. Der Spannungsabfall TI, über dem Meßobjekt MO ergibt sich also mittelbar durch Subtraktion eines konstanten, vor der Messung einmalig zu bestimmenden Wertes des Spannungsabfalls über der>Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T und des Widerstandes E^ (1^) vom gemessenen Spannungsabfall U^f _M der Konstantstromquelle KSQ. Die damit verbundene Subtraktion läßt sich durch eine geeignete .Kompensationsspannungsquelle, die den Wert des konstanten Spannungsabfalls-U_CE (I»p I-n) + U. (I_M) kompensiert, durchführen, so daß der Spannungsabfall IL, direkt zur Verfügung steht. If the stresses in the measuring circle are given by the Kirchhof theorem, then the voltage drop U "above the measuring object MO results in Ujyj = U * _M - U _c -g (Ij ₅ , Ig) · - U ^ (IjP It has already been stated above that both the measuring current I "and the base current Ig are constant, the voltage drops are also CE ^ M * ^ B ^ ^{un (} ^ ^ A ^ M ^ ^ ostant The voltage drop TI, above the measuring object MO thus results indirectly by subtracting a constant, before the measurement to be determined value of the voltage drop across the> collector-emitter path of the transistor T and the resistor E ^ (1 ^) of the measured voltage drop U ^f _{M of} the constant current source KSQ Associated subtraction can be performed by a suitable compensation voltage source which compensates for the value of the constant voltage drop U _CE (I p in) + U. (I _M ), so that the voltage drop IL is directly available.

Dieses Kompensa'tionsprinzip ist hinreichend bekannt, deshalb wird die Kompensationsschaltung nicht angegeben.This Kompensa'tionsprinzip is well known, therefore, the compensation circuit is not specified.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert, werden.The invention will be explained below using an exemplary embodiment.

Fig. 2 zeigt eine günstige Realisierungsvariante. Die Schaltung besteht aus der Konstantstromquelle KSQ, der eigentlichen Meßschaltung M (eingekästelt gezeichnet), einer Diode D-, dem Optokoppler OK- und dem Meßobjekt MO. Als Bezugspunkt für die Spannungsabfälle dient die Masse G. Der Lastkreis wurde zwecks Eindeutigkeit der Darstellung in Pig. 2 mit angedeutet, er berührt ansonsten das Ausführungsbeispiel nicht. Für den Widerstand H. (Ivr) (vgl. Pig. 1) wurde eine spannungsfeste Diode D- eingesetzt. Sie ist mit dem Meßobjekt MO und dem Anschluß E₂ der Meßschaltung M verbunden. D,, hat die Aufgabe, bei der Belastung des Meßobjektes MO Belastungsspannungen negativer Polarität über dem. Meßobjekt MO (in bezug auf die Masse M) von der Meßschaltung M fernzuhalten.Fig. 2 shows a favorable implementation variant. The circuit consists of the constant current source KSQ, the actual measuring circuit M (drawn drawn down), a diode D, the optocoupler OK and the measuring object MO. The mass G is used as a reference point for the voltage drops. The load circuit was used for clarity of representation in Pig. 2 implied, he does not touch the embodiment otherwise. For resistance H. (Ivr) (see Pig. 1) a voltage-resistant diode D- was used. It is connected to the measuring object MO and the terminal E _{2 of} the measuring circuit M. D ,, has the task, under the load of the test object MO load voltages of negative polarity above the. Keep measuring object MO (with respect to the mass M) of the measuring circuit M.

Auf die Konstantstromquelle KSQ wird nicht näher eingegangen, da hierfür Schaltungen bekannt sind. Die Konstantstromquelle KSQ ist genau wie in Pig. 1 beim Ausführungsbeispiel mit ihrem Pluspol direkt mit dem Meßobjekt MO verbunden. Der Minuspol ist über den Anschluß E^ der Meßschaltung M mit dem Kollektor von Transistor T- verbunden. Anstelle eines npn-Transistors T nach Pig. 1, kommt im Ausführungsbeispiel Pig. 2 eine Darlingtonkombination von zwei spannungsfesten npn-Transistoren T- und T_? zur Anwendung. Durch die Darlingtonschaltung wird der für ein sicheres Schalten von T- und T₂ notwendige Basisstrom Ig hinreichend klein gehalten, so daß an die Konstantstromcharakteristik des nichtlinearen Widerstandes im Basiszweig keine hohen Anforderungen '. bezüglich der Konstantz des Basisstromes I-n gestellt werden müssen. Unter Umständen reicht sogar ein linearer Basiswiderstand aus.^s In der Meßschaltung M gemäß Pig. 2 wurde, um eine hohe Meßgenauigkeit zu erzielen, ein nichtlinearer Basiswider-On the constant current source KSQ will not be discussed in more detail, since this circuit are known. The constant current source KSQ is exactly like in Pig. 1 connected in the embodiment with its positive pole directly to the object to be measured MO. The negative pole is connected via the terminal E ^ of the measuring circuit M to the collector of transistor T-. Instead of an npn transistor T to Pig. 1, comes in the embodiment Pig. 2 a Darlington combination of two voltage-resistant npn transistors T and T _? for use. By the Darlington circuit required for a secure switching of T and T ₂ base current Ig is kept sufficiently small, so that the constant-current characteristic of the non-linear resistor in the base branch no high requirements '. with respect to the Konstantz of the base current In must be made. In some cases even a linear base resistance is sufficient. ^s In the measuring circuit M according to Pig. 2, in order to achieve a high measuring accuracy, a non-linear base resistance

stand vorgesehen^ Er besteht aus dem eigentlichen Konstant- stromzweipol, gebildet aus der Reihenschaltung des Widerstandes Jt,, mit der Drain-Source-Strecke eines n-Kanal-Yerarmungs-MQSFET T~ sowie der Diode D₂. Der Konstantstromzweipol T_-R* stellt eine aus der Literatur bekannte Schaltung dar, weshalb sich nähere Erläuterungen erübrigen. Bei der Diode Dp handelt es sich um eine spannungsfeste Diode, die die Aufgabe hat, die Kollektor-Basis-Strecken der Transistoren T. und Tp vor hohen, gegenüber der Masse "M positiven Spannungen während der Belastung des Meßobjektes MO zu schützen. Für den Schalter S_T. (vgl. Pig. 1), der über den Anschluß E- der Meßschaltung M mit dem Drain 'des'MOSFET T^ verbunden ist, wird im Ausführungsbeispiel ein Optokoppler OiLj eingesetzt.- Die Katode des Lichtempfängers des Optokopplers OK,, ist mit dem Pluspol- der Konstantstromquelle KSQ verbunden. Anstelle des Optokopplers OK.« kann auch ein Transistor, MOSFET oder dgl. zur Anwendung kommen. Dem Optokoppler wurde der Vorzug gegeben, da'er eine massefreie (potentialfreie) .Trennung von Meßbefehlskreis und •Meßkreis ermöglicht. Die Optokoppler OK₂ und OK-, dienen der Erhöhung der. Spannungsfestigkeit der.Kollektor-Emitter-Strecken von T^. und Tp während der Belastung des Meßobjektes MO mit positiven Spannungen. Während der Belastungsphase werden die Optokoppler 0K₀, OK., angesteuert. In den Fotodioden entstehen Urspannungen derartiger Polarität, daß die Basen auf hinreichend festen negativen Potentialen gegenüber den Emittern liegen und die Emitter-Basis-Strecken der Transistoren T^, T₂ sicher gesperrt sind. Auf diese Weise kann die Spannungsfestigkeit der Transistoren voll ausgenutzt werden.It consists of the actual constant-current dipole, formed by the series connection of the resistor Jt ,, with the drain-source path of an n-channel Yerarmungs MQSFET T ~ and the diode D ₂ . The constant current dipole T_ -R * represents a circuit known from the literature, which is why further explanations are unnecessary. The diode Dp is a voltage-proof diode which has the task of protecting the collector-base paths of the transistors T.sub.1 and T.sub.p from high voltages which are positive with respect to the ground "M during the loading of the test object MO Switch S _T (see Pig. 1), which is connected via the terminal E- of the measuring circuit M to the drain of the 'MOSFET T ^, an optocoupler OiLj is used in the embodiment.- The cathode of the light receiver of the optocoupler OK, , is connected to the positive pole of the constant current source KSQ Instead of the opto-coupler OK., a transistor, MOSFET or the like can be used.The optocoupler was given the preference, da'er a mass-free (potential-free) .Derennung of Meßbefehlskreis and The optocouplers OK ₂ and OK- serve to increase the dielectric strength of the collector-emitter paths of T 1 and T during the load of the object of measurement MO with positive voltages he load phase, the optocouplers 0K ₀ , OK., Driven. In the photodiodes, original voltages of such polarity arise that the bases are at sufficiently fixed negative potentials with respect to the emitters and the emitter-base paths of the transistors T 1, T _{2 are} reliably blocked. In this way, the dielectric strength of the transistors can be fully utilized.

Der Meßprozeß läuft folgendermaßen ab. Nach Unterbrechung der Belastung des Lastkreises werden die Ansteuerungen der Opto-' koppler OK₂ und OK, unterbrochen, die Transistoren T^ und T₂ sind schaltfähig.'Der Optokoppler OK^ wird angesteuert,, wodurch der konstante Basisstrom Ι_Ώ in den Transistor T,, fließtThe measuring process proceeds as follows. After interrupting the load of the load circuit, the controls of the opto 'coupler OK ₂ and OK, interrupted, the transistors T ^ and T ₂ are switchable.'The optocoupler OK ^ is driven, whereby the constant base current Ι _Ώ in the transistor T ,, flows

und die Kollektor-Emitter-Strecken der Transistoren T^ und Tp durchsehalten. Der konstante Meßstrom I₁₁- beginnt durch das Meßobjekt MO zu. fließen.· Sr erzeugt im Meßobjekt MO einen Spannungsabfall U„. An der Konstantstromquelle KSQ stellt sich der Spannungswert U^f„ ein, der gemessen wird. Um daraus den Spannungsabfall IL. über dem Meßobjekt MO zu erhalten, muß man von US/ den Spannungsabfall über der Diode D^. und der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T,, abziehen, formelmäßig: U^ = U„ - U%-g. Dies läßt sich schaltungstechnisch durch eine Spannungskonipensationsschaltung oder rechnerisch realisieren. Bei der rechnerischen Bestimmung der Spannung U,, über dem Meßobjekt MO bestimmt man die abzuziehende Spannung U¹,.™ .einfach durch Kurzschließen des Meßobjektes MO (natürlich bei.fehlender Belastung!) und Messung des Spannungsabfalls U'_M = Uand the collector-emitter paths of the transistors T ^ and Tp. The constant measuring current I ₁₁ - begins by the measuring object MO too. · Sr generates a voltage drop U "in the measuring object MO. At the constant current source KSQ, the voltage value U ^f "is set, which is measured. To deduce the voltage drop IL. To get above the object to be measured MO, you have from US / the voltage drop across the diode D ^. and the collector-emitter path of the transistor T ,, subtract, formally: U ^ = U "- U% -g. This can be implemented by circuitry by means of a voltage conversion circuit or mathematically. In the mathematical determination of the voltage U ,, above the measuring object MO, the voltage U ¹ ,... To be subtracted is determined simply by short-circuiting the object to be measured M 0 (of course with the load missing!) And measuring the voltage drop U _M = U

Der Spannungswert- U'-^· ist aufgrund der konstanten Ströme •für die meisten Anwendungsfälle hinreichend konstant. Für besonders genaue Messungen muß die Konstanz von U',™- zusätzlich durch Temperaturstabilisierung der Transistoren T^ und T₂ und der Diode D^ verbessert werden. Dazu empfiehlt sich . die Verwendung von Transistoren und Dioden mit Metallgehäuse und die Montage auf einen Metallblock, um eine möglichst große Wärmekapazität des Systems zu erreichen. Durch diese Maßnahmen wird die Kurzzeitkonstanz der' Spannung U'jyrg- wesentlich verbessert. Um eine gute Langzeitkonstanz zu erreichen, sollte der Metallblock in einem Thermostat angeordnet werden.The voltage value U '- ^ is sufficiently constant for most applications due to the constant currents. For particularly accurate measurements, the constancy of U ', ™ - must be improved in addition by temperature stabilization of the transistors T ^ and T ₂ and the diode D ^. This is recommended. the use of transistors and diodes with metal housing and mounting on a metal block in order to achieve the highest possible heat capacity of the system. These measures significantly improve the short-term constancy of the voltage U'jyrg-. To achieve a good long-term stability, the metal block should be placed in a thermostat.

Ist die.Spannungsfestigkeit der Meßschaltung M gemäß Pig. 2 gegenüber positiven Belastungsspannungen nicht ausreichend _r so läßt sich eine Reihenschaltung von mehreren gleichartigen Meßschaltungen anwenden. Die Zusammenschaltung der Meßschaltungen ist in Fig. 3 dargestellt. Die Schaltung von Fig. 2 ist dahingehend erweitert, daß zwischen dem Anschluß E^ der Meßschaltung M und der Diode D. zwei weitere Meßschaltungen MIf the voltage resistance of the measuring circuit M is in accordance with Pig. 2 with respect to positive load voltages not sufficient so _r can be a series connection of several similar measuring circuits apply. The interconnection of the measuring circuits is shown in FIG. The circuit of Fig. 2 is extended to the effect that between the terminal E ^ of the measuring circuit M and the diode D. two further measuring circuits M

angeordnet sind, wobei sämtliche Anschlüsse S^ an einen gemeinsamen Optokoppler OK,, geführt werden. Auf diese 7»else lassen sich entsprechend hochspannungsfeste Meßschältungen aufbauen". Dabei ist natürlich für ausreichende Spannungsfestigkeit der Dioden Dp zu sorgen. . are arranged, wherein all terminals S ^ are guided to a common optocoupler OK ,,. These 7 »else can be used to build up high-voltage-resistant measuring circuits." Naturally, sufficient dielectric strength of the diodes Dp must be ensured.

Claims (1)

9 Erfindungsanspruch9 claim for invention Schaltung zur Niederspannungsmessung an durch Hochspannung belasteten Objekten zur Messung des Spannungsabfalls: bei kurzzeitiger Unterbrechung der Belastung, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zum Lastkreis trennbar über dem Meßobjekt (MO) angeordnete Meßschaltung aus der Reihenschaltung eines Widerstandes (R,), der.Kollektor-Emitter-Strecke eines spannungsfesten npn-Transistors (T) und einer Konstantstromquelle (KSQ) besteht, die Basis des Transistors (T) über einen nichtlinearen Widerstand (R₁.-.) und einen elektronischen Schalter (S„) mit dem positiven Anschluß der Konstantstromquelle (KSQ) verbunden ist, wobei-, falls der Schalter (S₁,.,) zum Messen geschlossen ist, überCircuit for low-voltage measurement of objects subjected to high voltage for measuring the voltage drop: in the event of brief interruption of the load, characterized in that the measuring circuit arranged separable parallel to the load circuit above the test object (MO) consists of the series connection of a resistor (R,), the.collector Emitter path of a voltage-proof npn transistor (T) and a constant current source (KSQ), the base of the transistor (T) via a non-linear resistor (R ₁ .-.) And an electronic switch (S ") to the positive terminal of Constant current source (KSQ) is connected, whereby, if the switch (S ₁ ,.,) Is closed for measuring over ISUISU der Konstantstromquelle (KSQ) eine gegenüber dem Spannungsabfall am Meßobjekt (MO) um einen festen Wert erhöhte Spannung abgegriffen und mittelbar gemessen wird· .of the constant current source (KSQ), a voltage which is increased by a fixed value in relation to the voltage drop across the object of measurement (MO) is measured and measured indirectly. Hierzu 1 Seite .Zeichnung,See 1 page. Drawing,