电子元器件老化试验台计量测试技术研究

摘要

随着半导体技术的革新，电子元器件在工业生产、国防军事等领域应用越来越广泛。这些元器件成为构成各类电子设备的基础单元，国内现行通过二次筛选对电子元器件进行质量控制，国防部门通过建立元器件试验台来进行二次筛选，以提高设备的可靠性和装机质量。因此研究一种针对电子元器件老化试验台的计量测试技术,实现对试验台输出信号的准确可靠计量，具有十分重要的意义。
　　本文在研究国内外计量测试技术的基础上，分析了电子元器件老化试验台自身特点，开发设计一套计量测试系统，并完成的系统的软件平台搭建，最后对系统进行了功能验证与性能评估。本文的主要研究内容如下：
　　首先，完成了系统总体方案设计。根据电子元器件老化试验台环境封闭、内部工作温度恶劣以及实时数据采集困难的特点，综合考虑计量测试设备的功能要求和技术指标，进行了系统的整体方案设计，对关键单元的设计进行了详细论述，为后续软硬件设计提供了必要保障与指引。
　　其次，完成了系统的硬件设计。整个硬件系统包括六个单元：取样单元、数据采集单元、STM32控制器、数据传输单元、温度控制单元和供电单元。在进行了硬件系统的整体分析基础上，分别对各单元的器件选取、参数选取，电路设计等进行了详细论述。
　　再次，完成了系统的软件设计。整个软件系统以实时操作系统μC/OS为核心，完成了μC/OS操作系统在STM32芯片的移植，并开发设计了各硬件单元的内核驱动程序，完成了上位机应用程序和下位机应用程序的开发。
　　最后，搭建系统的整体测试平台。对系统进行了数据采集功能、SD卡存储功能、红外传输功能、温度控制功能的功能验证，并对系统进行不确定度评定，完成性能评估。实验结果表明，本文设计的电子元器件老化试验台计量测试技术能够实现对内部信号的准确计量测试，性能优异。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 计量测试的研究现状与发展分析

1.3 本文的主要研究内容

第2章 老化试验台计量测试系统方案设计

2.1 计量测试系统需求分析

2.2 系统方案设计与选择

2.3 本章小结

第3章老化试验台计量测试系统硬件设计

3.1 老化试验台计量测试系统硬件电路总体

3.2 电阻取样单元硬件设计

3.3 数据采集单元硬件设计

3.4 STM32处理器及接口电路设计

3.5 SD卡和红外通信单元硬件设计

3.6 TEC温控单元硬件设计

3.7 本章小结

第4章 基于μC/OS-III实时系统的软件开发

4.1 基于μC/OS-III的计量测试系统软件框架

4.2μC/OS-III操作系统的移植搭建

4.3 内核驱动程序开发

4.4 计量测试系统应用程序开发

4.5 本章小结

第5章 系统功能验证及性能评估

5.1 系统功能验证

5.2 系统性能评估

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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致谢