جهاز اختبار الجهد العكسي وتيار التسرب للثنائيات

يفشل الثنائي على وجهين مختلفين، وفحص الجهد الأمامي وحده لا يلتقط إلا أحدَهما. فقد يوصّل العنصر توصيلًا سليمًا في الاتجاه الأمامي ويسرّب في العكسي تسريبًا فاحشًا، وذلك هو العيب الذي يظهر لاحقًا في صورة مكوّن ساخن أو مقوّم ميت. وهذا الجهاز يقيس الاتجاهين معًا، وبسرعة تُتيح له أن يقف على خط فرز.

نظرة عامة على المنتج

الطراز HG2600 جهاز اختبار ثنائيات منضدي للقياس الأمامي والعكسي. يفرض تيارًا ثابتًا عبر الثنائي ويقرأ الجهد الأمامي، ثم يطبّق جهدًا عكسيًا ويقرأ تيار التسرب. ويُبلّغ أربع كميات: الجهد العكسي Vka، وتيار التسرب العكسي Ika، والتيار الأمامي Iak، والجهد الأمامي Vak.

ويبلغ الجانب العكسي 1200 V على مديين يُفصل بينهما عند 135 V، ويمتد مدى التسرب إلى 2200 µA بقدرة تمييز 0,01 µA في الأمثلة الواردة في المصدر. ويغطّي الجانب الأمامي من 0,1 إلى 2,5 V.

وتحمل لوحة المقدمة الشاشة على اليسار والقراءات الأربع مرصوصة فيها، وبجانبها المفاتيح البرمجية، وعلى اليمين لوحة اتجاهات ولوحة أرقام، وفي الحافة السفلى المقبسان. وعرض الجسم 360 mm، ووزنه نحو 5 kg.

آلية عمل جهاز اختبار الثنائيات

في الاتجاه الأمامي يعمل الجهاز بوصفه مصدر تيار. يفرض تيارًا مضبوطًا عبر الوصلة ويقيس الجهد الذي يظهر عليها. ولأن التيار هو المفروض لا الجهد، فالقراءة هي الخصيصة الأمامية عند نقطة تشغيل محدَّدة، وهي ما تسمّيه ورقة البيانات.

وفي الاتجاه العكسي تنقلب الأدوار. يطبّق الجهاز جهدًا مضبوطًا ويقيس التيار المارّ، وهو في الثنائي السليم صغير جدًا. ولهذا يُعبَّر عن مدى التسرب بالميكرو أمبير، ولهذا كانت قدرة التمييز أهم من رقم المدى الكامل: فالفرق بين عنصر سليم وعنصر على حدّ المواصفة كثيرًا ما يكون جزءًا من ميكرو أمبير.

وأطراف الاختبار مهيَّأة لسلك كلفن رباعي الأسلاك، فتبقى مقاومة السلك والحامل خارج قياس الجهد. ويمكن تشغيل الاتجاهين بالتتابع من إشارة تشغيل واحدة، وذلك ما يجعل الجهاز صالحًا للعمل على مناولة لا كمقياس منضدة.

وتُعرض ثلاث سرعات عند 155 و190 و260 ms لكل قراءة. فالضبط الأبطأ يمنح مصدر التيار وقياس التسرب وقتًا أطول ليستقرّا، وهذا يهمّ في عنصر ذي سعة وصلة معتبرة.

كيف تختار جهاز اختبار الثنائيات المناسب

ابدأ بالجهد العكسي الذي يجب أن يصدّه العنصر. فمدى 1200 V يغطّي المقوّمات والأنواع عالية الجهد؛ والثنائي صغير الإشارة لا يحتاج شيئًا من ذلك، لكن المدى لا يعترض طريقه. والمهم أن يقع جهد العمل العكسي داخل مدى لا عند حافّته.

ثم حدّ التسرب. فهذا هو الرقم الذي يحسم صلاحية الجهاز، لأن حدًّا مسطورًا بالنانو أمبير لا يمكن فحصه على جهاز تتوقّف قدرة تمييزه عند الميكرو أمبير. وقارن قدرة التمييز، لا المدى الكامل، بأضيق حدّ في الرسم.

ثم التيار الأمامي. فالجهد الأمامي لا معنى له إلا عند تيار معلَن، وعلى الجهاز أن يستطيع فرض ذلك التيار. والمدى المطبوع في المادة يمتد إلى 30 A والفاصل فيه غير واضح، وهو جدير بالتأكيد مقابل العناصر قبل تخصيص الجهاز لها.

ثم الواجهة. فموصل PLC يحمل النتيجة إلى آلة فرز؛ والرابط التسلسلي لجمع القراءات على حاسوب، وهو مذكور كخيار.

أرسل نوع الثنائي والجهد العكسي وحدّ التسرب والتيار الأمامي الذي يُحدَّد عنده العنصر، فيُقترح تشكيل مقابلها.

حدود القياس واعتبارات الاختيار

يقيس الجهاز على التيار المستمر. ولا يصف سلوك التبديل ولا زمن الاسترجاع ولا سعة الوصلة، فالعنصر الذي يجتاز هنا قد يبقى غير صالح لدائرة سريعة. وتلك قياسات منفصلة.

وقراءات التسرب صغيرة وبطيئة الاستقرار. فالثنائي ذو الوصلة الكبيرة، أو الذي يُقاس فور اختبار أمامي، يحمل شحنة تحتاج وقتًا لتتبدّد، والقراءة المأخوذة قبل ذلك أعلى من التسرب الحقيقي. ولهذا السبب وُجدت السرعات الأبطأ، والحامل الذي يشغّل الجهاز في اللحظة التي يُغلق فيها سيقرأ مرتفعًا.

والحرارة تؤثّر في التسرب تأثيرًا قويًا. فالعنصر المقيس باردًا والعنصر نفسه مقيسًا دافئًا قد يفترقان بمعامل كبير، وعلى الحدّ أن يُربط بحرارة، وعلى المنضدة أن تحفظها.

ومدى التيار الأمامي في المادة مطبوع بفاصل غير واضح. وإلى أن يُؤكَّد ذلك، لا ينبغي تخصيص الجهاز لعنصر يقع تيار اختباره قرب أعلى المدى.

وأخيرًا، الجهد العكسي يطبّقه الجهاز ويُقرأ التسرب عنده. فالعنصر الذي يُحدَّد تسربه عند جهد لا يستطيع الجهاز ضبطه يقع خارج ما يمكن لهذا المقياس فحصه، أيًّا كان رقم مداه.