[发明专利]低噪声抗电击电测量保护装置

说明书

本发明涉及测量电变量的紧急保护电路装置，特别是在测量低阻抗红外探测器件的偏置系统中的测量保护方法。

低阻抗低噪声红外探测器在测量其性能的过程中，需要加上恒定的偏置电流，其电流的大小在几毫安到几十毫安之间。常用的测试电路中，是通过限流电阻和负载电阻加上10～40伏的测试电压，以保持元件上几毫安到几十毫安的偏置电流。当多元器件在测量或整机调试过程中，由于元件间的转换或意外引起的接触不良，将有几十伏的脉冲电压施加于被测元件上。被测元件的电阻值一般在20～100欧姆之间，此时如果突然元件又被接通，则施加于元件上的脉冲电流达几百毫安，在这个电流下，被测元件将即该被烧毁。

为解决这个问题，以往的做法是在被测元件处并接一个小电阻以分流一部分电流来保护被测元件不致烧毁。但这种方法有如下缺点：1、不能真正测到器件的灵敏度;2、不能真正得知器件的工作偏流;3、并联电阻将引入附加噪声。

苏联专利《通信线路脉冲型过电压保护装置》（SU1163414A，申请日83.01.12，公布日85.06.23，分类号H02H  9/06）中，采用放电管和稳压管二级保护。当干扰脉冲大于稳压管的反向击穿电压时将干扰限幅在稳压管的击穿电压以下。但在红外探测器的低噪声测量系统中，这种稳压管击穿所产生的噪声干扰将远大于器件的信号，使系统无法工作。在美国专利《集成电路的负瞬时电压抑制电路》（US4377832，申请日81.01.09，公布日83.03.22，分类号H02H3/20）中，着重对大的负脉冲电压进行保护。它是通过触发可控硅使其导通达到限流保护作用。这也引入了很大的附加噪声。这二种方法的缺点是都在整个系统中产生了附加噪声，且都没有对干扰的产生与否作出指示。

本发明的目的是对红外探测器的测量系统提供一种直接的保护装置，它不但噪声低，而且能有效地防止被测红外探测器件因大脉冲电压而造成的器件烧毁。

附图为本发明的电测量保护装置的电原理图。其中1为限流电阻，2为负载电阻，3为发光二极管，4为被测探测器件，5为滤波电容器。

本发明的目的是这样来达到的：参见附图，在红外探测器的偏置电路中，电源经限流电阻1和滤波电容器5组成的退耦网络后，经负载电阻2接至被测探测器4上，其特征在于在被测探测器4上正向并联一个发光二极管3作为限压器件，在被测探测器处于正常偏流范围内时，发光二极管3呈开路状态，不影响正常测量，一旦有大脉冲电压时，发光二极管3自动限压在正向导通电压范围内，起到过载保护作用，并点燃发光显示过载，提醒操作者注意。

作为限压器件的发光二极管，具有特有的正向特性，如它的正向限压范围在1.5～1.8伏，适用于测量需有偏置工作条件的低阻抗红外探测器的电压过载保护。

本发明的积极效果与优点首先在于只需在原测试系统上并接一个高灵敏度的限压器件，即并联一个具有特有正向特性的发光二极管，所以结构特别简单。

第二、当被测探测器处于正常偏流范围时，发光二极管呈开路状态，不影响正常测量，不影响被测器件的低噪声特性，不影响被测器件的输出电压和被测器件的偏流值。

第三，当有大脉冲电压干扰时，发光二极管自动限压在正向导通电压范围，起到过载保护作用，并能点燃发光，显示过载，提醒操作者注意。

本发明的发明人分别选用BT240、BT314033、TLR124型的发光二极管实施了本发明方案，效果明显。发明人推荐用BT240型发光二极管实施的最佳实施例，发明人在本实施例中并选用碲镉汞红外探测器做过对比试验，试验结果简单介绍如下：

1、先测出探测器加偏流后的信号和噪声，其值如表1所示。