本實用新型涉及硅材料導電類型測量設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種便攜式三針硅材料導電類型測量裝置。

背景技術(shù)：

硅料包括 P型硅料、N 型硅料以及電阻率低的重摻硅料，如果要將這些細碎硅料重新用作多晶硅鑄錠或是單晶拉制的原料，必須嚴格控制這些硅料的導電類型和電阻率。目前，用于檢測半導體硅材料導電類型的方法很多，但使用最多的是溫差法和整流法。但同時能夠分選硅料 P/N 型及重摻的測試方法主要是整流法，即三探針法，這種方法主要是將三根探針直線排列封裝在一根圓柱型筆筒上，再用導線和分選儀主機相連，組成一套硅料分選設(shè)備。當三根探針同時接觸到硅料時，分選儀主機上可以顯示出硅料是 P 型硅料，還是 N 型硅料，對于電阻率低的重摻硅料會發(fā)出報警的提示。目前常用的測量硅材料PN型設(shè)備，三根測試探針的長度一般都大于 0.6cm，在測試過程中，三根探針必須同時接觸到硅料，因此待測硅料的幾何長度必須在 0.6cm 以上才能進行測試。 另外，對于一些幾何長度大于 0.6cm，但表面平整度較差的硅料，三根探針無法同時接觸到硅料表面，導致無法對其測試。 采用該方法進行測試的具體方法是 ：一手握住硅料，另一只手操作探針筆，測試不方便，效率較低。

目前，關(guān)于檢測半導體硅材料導電類型的測試設(shè)備及其儀器，已有相關(guān)的文獻報道，如公開號為 CN201413381Y 的中國專利太陽能電池晶硅硅片導電類型測量裝置，該太陽能電池晶硅硅片導電類型測量裝置包括檢測平臺，檢測平臺上設(shè)置有殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有可伸縮的冷、熱探針，所述的冷、熱探針之間通過導線連接有電壓表，所述的電壓表置于殼體外部，熱探針還通過熱導線連接有加熱器；公開號為 CN201594530U 的中國專利公開了一種可單手操作的鑷子型硅料分選裝置，該實用新型是利用溫差法原理，將傳統(tǒng)的雙手操作改為單手操作，具體方案是將傳統(tǒng)的探針該為鑷子型探針，這樣可以一只手握住鑷子型探針，一只手用于撥動硅料，搬動硅料，也可以用于記錄，從而提高工作效率。 該技術(shù)方案可以測試細碎硅料的 P/N 型，但無法測試出硅料的重摻特性；公開號為CN 202018493 U的中國專利公開了一種鑷子型硅料導電類型測試裝置，尤其涉及一種不規(guī)則的細碎硅料的導電類型測試裝置，該裝置包括測試主機、導線和接觸件，三個接觸件分別通過導線與測試主機連接，采用該裝置可以檢測一些傳統(tǒng)三探針法無法檢測的細碎硅料的 PN 型，同時還能挑出一些電阻率低的重摻硅料，本實用新型主要是利用整流法原理，將傳統(tǒng)的三探針中的兩根探針改為鑷子型，這兩根鑷子型探針通過連接器連接，另外一根探針可不做改變，也可將其改為一塊導體平板，測試主機上的顯示器可顯示出硅料的 PN 型，如果硅料是重摻，則會發(fā)出報警聲，可以實現(xiàn)對一些尺寸較小或形狀不規(guī)則的硅料進行測試，分選出硅料的導電類型或電阻率較低的重摻料。

目前測量硅材料PN型的技術(shù)設(shè)備存在的不足之處在于：

（1）市場上普遍采用的測量硅材料PN型現(xiàn)有設(shè)備屬于臺式設(shè)備，電路布局不合理，電路板不夠集成化，電器元件放置不合理，電路板太大，造成此類臺式設(shè)備體積過大，不易攜帶；（2）普遍采用220V交流供電，不易攜帶，使用不夠方便，功耗較大，并且存在安全問題；（3）此類臺式設(shè)備采用數(shù)碼管顯示相對設(shè)備來說過小，使用時需要測試人員先用探頭接觸材料，然后抬頭進行觀看，觀察十分不方便，而且步驟繁瑣，費工費時，效率很低。

因此有必要提出一種便攜、有效的硅材料PN測量裝置解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就是把體積過大且不易攜帶的硅材料PN測量設(shè)備集成為手持式的便攜式設(shè)備，讓使用者更高效的測量硅材料的PN型，同時操作更安全，更低耗。

本實用新型要解決的技術(shù)問題是電路板的高度集成化、硅材料PN型測量、硅材料重摻型測量，為克服上述現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備的不足，本實用新型提供了一種便攜式三針硅材料導電類型測量裝置。

本實用新型解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案為：所述便攜式三針硅材料導電類型測量裝置，由保護蓋、中間套筒、供電套筒、自鎖開關(guān)、探針、集成電路板、提示燈孔、USB插孔、電源供電電路板、電池盒組成，所述保護蓋、中間套筒和供電套筒外部形狀設(shè)置為圓筒形；所述保護蓋的開口一側(cè)設(shè)置中間套筒，所述中間套筒與保護蓋螺紋連接；所述中間套筒另一側(cè)設(shè)置供電套筒，所述供電套筒與中間套筒螺紋連接；所述供電套筒的末端設(shè)置自鎖開關(guān)；所述中間套筒外側(cè)面設(shè)置標有提示字段的三個提示燈孔，所述中間套筒內(nèi)部設(shè)置集成電路板，所述集成電路板一端連接三個探針，所述探針設(shè)在保護蓋內(nèi)部；所述探針由一號探針、二號探針、三號探針組成；所述集成電路板另一端連接電源供電電路板，所述電源供電電路板設(shè)置在供電套筒內(nèi)部并與自鎖開關(guān)連接，所述電源供電電路板上設(shè)置有USB插孔和電池盒。

所述集成電路板包括12V\5V電源轉(zhuǎn)換電路模塊、基準方波發(fā)生模塊、測量比較電路模塊、發(fā)聲電路模塊；所述電源供電電路板上設(shè)置電池供電電路和USB供電電路模塊；所述USB供電電路模塊通過光電耦合開關(guān)U1和場效應(yīng)管Q1連接電池供電電路，所述USB供電電路模塊上設(shè)置有自鎖開關(guān)。

所述電源供電電路板的電池供電電路由電池盒及內(nèi)部干電池J3、光電耦合開關(guān)U1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容C1、二線接線端子J1組成；所述光電耦合開關(guān)U1為TLP521可控制的光電藕合器件；所述干電池J3的正極連接光電耦合開關(guān)U1的集電極，所述光電耦合開關(guān)U1的發(fā)射極與電阻R2的一端連接，所述電阻R2的另一端與電阻R3一端串聯(lián)，電阻R3另一端接地；所述光電耦合開關(guān)U1的正極與電阻R1一端連接，所述電阻R1另一端的與二線接線端子J1一號端子連接；所述光電耦合開關(guān)U1的負正極與電容C1一端連接后，再與所述二線接線端子J1的二號端子連接并接地；所述電容C1的另一端與光電耦合開關(guān)U1的正極與電阻R1一端的接點連接；所述電容C1與電阻R1組成穩(wěn)壓整流RC濾波電路；

所述電源供電電路板的USB供電電路模塊由二線接線端子J2、切換按鈕S1、二極管D1、二極管D2、場效應(yīng)管Q1組成；所述場效應(yīng)管Q1為增強型場效應(yīng)管MOSFETP；所述二線接線端子J2的一號端子接地，其二號端子連接切換按鈕S1一端的二號、三號引腳；所述切換按鈕S1的另一端引腳中的四號引腳接地，其一號引腳連接二極管D1和二極管D2的負極；所述二極管D2的正極連接場效應(yīng)管Q1的漏極；所述場效應(yīng)管Q1的源極連接干電池J3的正極；所述場效應(yīng)管Q1的柵極連接電阻R2和電阻R3連接點；所述二極管D1的正極連接電阻R1與二線接線端子J1一號端子的連接點；

所述電源供電電路板上的切換按鈕S1與自鎖開關(guān)機械連接，組成按鈕自鎖開關(guān)。

所述集成電路板的電源轉(zhuǎn)換電路模塊包括12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊、5V電源轉(zhuǎn)換電路模塊；

所述12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊包括升降壓模塊芯片UP1、二線接線端子P1、電容CP1、電容CP2、電容CP3、電容C1、電感LP1、電感L3、電感L4、電感L5、電阻RP1、電阻RP2、電阻RP4、電阻R16、穩(wěn)壓二極管D1、穩(wěn)壓二極管DP1；所述升降壓模塊芯片UP1為 LM2577集成芯片; 所述升降壓模塊芯片UP1的COMP引腳與電阻RP1一端連接，電阻RP1另一端與電容CP1一端連接，所述電容CP1另一端接地；所述升降壓模塊芯片UP1的GND引腳接地；所述升降壓模塊芯片UP1的VIN引腳連接電容CP2的一端和電感LP1的一端，同時其VIN引腳連接二線接線端子P1的一號端子，所述二線接線端子P1的二號端子連接電容CP2的另一端并接地；所述升降壓模塊芯片UP1的FB引腳連接電阻RP2一端，所述電阻RP2另一端接地；所述升降壓模塊芯片UP1的SWITCH引腳連接穩(wěn)壓二極管D1的正極和電感LP1的另一端，所述穩(wěn)壓二極管D1的負極連接極性電容CP3的正極，所述極性電容CP3的負極接地；所述極性電容CP3與電容C1并聯(lián)，其并聯(lián)接點與電阻RP4串聯(lián)；所述電阻RP4與電阻R16串聯(lián)，其串聯(lián)接點與升降壓模塊芯片UP1的FB引腳和電阻RP2的接點連接；所述電阻RP4與電容C1的連接點連接穩(wěn)壓二極管DP1的正極，所述穩(wěn)壓二極管DP1的負極串聯(lián)電感L3，所述電感L3串聯(lián)電感L4，所述電感L4串聯(lián)電感L5一端，所述電感L5另一端連接12V電壓輸出端；

所述5V電源轉(zhuǎn)換電路模塊包括降壓模塊芯片U2、電容CP5、電容CP6、電阻R18、電感L6、電感L7；所述降壓模塊芯片U2為LM1117-5集成芯片; 所述降壓模塊芯片U2的VIN引腳連接12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊的12V電壓輸出端；所述降壓模塊芯片U2的VIN引腳連接電容CP5的一端，所述電容CP5的另一端接地；所述降壓模塊芯片U2的GND引腳接地；所述降壓模塊芯片U2的VOUT引腳連接電容CP6的一端，所述電容CP6的另一端接地；所述降壓模塊芯片U2的VOUT引腳連接電阻R18一端，所述電阻R18另一端串聯(lián)電感L6，所述電感L6串聯(lián)電感L7，所述電感L7另一端連接5V電壓輸出端。

所述集成電路板設(shè)置為雙面板；所述集成電路板的基準方波發(fā)生模塊包括基準方波發(fā)生芯片U1、電阻RP6、電阻RP7、電阻RP8、電阻RP9、電阻RP10、電容CP4、電容C3、電容C4；所述基準方波發(fā)生芯片U1為SG3525集成芯片; 所述基準方波發(fā)生芯片U1的一號引腳連接電阻RP8的一端，所述電阻RP8的另一端接地；所述基準方波發(fā)生芯片U1的二號引腳連接電阻RP7的一端，所述電阻RP7的另一端連接電阻RP8的接地端；所述基準方波發(fā)生芯片U1的五號引腳連接電容C3的一端，所述電容C3的另一端連接電阻RP8的接地端；所述基準方波發(fā)生芯片U1的六號引腳連接電阻RP9的一端，所述電阻RP9的另一端連接電阻RP8的接地端；所述基準方波發(fā)生芯片U1的七號引腳連接電阻RP10的一端，所述電阻RP10的另一端連接基準方波發(fā)生芯片U1的五號引腳；所述基準方波發(fā)生芯片U1的八號引腳連接電容CP4的正極，所述電容CP4的負極連接電阻RP8的接地端；所述基準方波發(fā)生芯片U1的八號引腳連接電容CP4的正極，所述電容CP4的負極連接電阻RP8的接地端；所述基準方波發(fā)生芯片U1的十號引腳連接電容C4的一端并接地，所述電容C4的另一端連接12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊的12V電壓輸出端；所述基準方波發(fā)生芯片U1的十二號引腳接地；所述基準方波發(fā)生芯片U1的十三號引腳連接12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊的12V電壓輸出端；所述基準方波發(fā)生芯片U1的十五號引腳連接12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊的12V電壓輸出端；所述基準方波發(fā)生芯片U1的十六號引腳連接電阻RP6的一端，所述電阻RP6的另一端連接所述基準方波發(fā)生芯片U1的二號引腳；

所述集成電路板的測量比較電路模塊包括三線接線端子P2、比較器芯片JP1、比較器芯片JP2、發(fā)光二極管LED1、發(fā)光二極管LED2、發(fā)光二極管LED3、電阻R2、電阻R5、電阻R7、電阻R8、電阻R17、電容C2、電容C5、電感L1、電感L2；所述比較器芯片JP1、比較器芯片JP2型號均為LM393集成芯片，在集成電路板的雙面兩側(cè)對稱布置；所述發(fā)光二極管LED1為紅色LED燈，所述發(fā)光二極管LED2為綠色LED燈，所述發(fā)光二極管LED3為黃色LED燈；所述三線接線端子P2的一號引腳連接基準方波發(fā)生芯片U1的十一號引腳；所述三線接線端子P2的二號引腳連接電阻R5的一端和比較器芯片JP1的三號引腳，所述電阻R5的另一端連接比較器芯片JP1的二號引腳；所述比較器芯片JP1的六號引腳連接12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊的12V電壓輸出端；所述比較器芯片JP1的一號引腳連接發(fā)光二極管LED1的負極，所述發(fā)光二極管LED1的正極連接電阻R7的一端，所述電阻R7的另一端接地；

所述三線接線端子P2的二號引腳連接電阻R5的一端，所述電阻R5的另一端連接電容C2的一端，所述電容C2的另一端連接比較器芯片JP1的三號引腳；所述電阻R5的另一端連接電阻R2的一端，所述電阻R2的另一端連接比較器芯片JP1的三號引腳；

所述電阻R5的另一端連接電感L1的一端，所述電感L1的另一端連接電容C5的的一端和比較器芯片JP2的五號引腳，所述電容C5的另一端連接比較器芯片JP2的三號引腳；所述比較器芯片JP2的八號引腳連接12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊的12V電壓輸出端；所述比較器芯片JP2的一號引腳連接發(fā)光二極管LED2的負極，所述發(fā)光二極管LED2的正極連接12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊的12V電壓輸出端；所述比較器芯片JP2的七號引腳連接發(fā)光二極管LED3的負極，所述發(fā)光二極管LED3的正極連接12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊的12V電壓輸出端；所述比較器芯片JP2的四號引腳接地；所述比較器芯片JP2的六號引腳連接電感L2的一端，所述電感L2的另一端連接三線接線端子P2的三號引腳；

所述集成電路板的發(fā)聲電路模塊包括場效應(yīng)管Q2、蜂鳴器LS1組成；所述場效應(yīng)管Q2為增強型場效應(yīng)管MOSFETP；所述場效應(yīng)管Q2源極和柵極連接12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊的12V電壓輸出端；所述場效應(yīng)管Q2源極連接發(fā)光二極管LED1的正極與電阻R7的接點；所述場效應(yīng)管Q2漏極連接蜂鳴器LS1的一號引腳，所述蜂鳴器LS1的另一號引腳接地。

所述的12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊二線接線端子P1連接電源供電電路板的二線接線端子J1。

所述集成電路板測量比較電路模塊的三線接線端子P2連接三探針；所述三線接線端子P2的一號引腳連接三探針的一號探針；所述三線接線端子P2的二號引腳連接三探針的二號探針；所述三線接線端子P2的三號引腳連接三探針的三號探針。

所述的保護蓋、中間套筒、供電套筒采用304不銹鋼材料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）本實用新型所述便攜式三針硅材料導電類型測量裝置，設(shè)置有供電模塊，采用3-12V電池或5V USB供電，在沒有USB供電時消耗電池供電，當插入USB時，切斷電池供電，切換到USB供電；設(shè)置有穩(wěn)壓整流RC濾波電路，輸入電壓在3-12V之間均可輸出穩(wěn)定的電壓，來驅(qū)動裝置正常運行；插入USB時，通過光電耦合開關(guān)和場效應(yīng)管共同控制來切斷電池供電，即USB高電平驅(qū)動光電耦合開關(guān)輸出低電平，控制場效應(yīng)管關(guān)斷電池供電，切換到USB供電模式，再經(jīng)過穩(wěn)壓整流RC濾波電路模塊實現(xiàn)輸出穩(wěn)定5V電壓，確保測試電能和使用安全。

（2）傳統(tǒng)三探針采用的交流信號波形是正弦波，原有傳統(tǒng)設(shè)備進行硅材料PN型測量是用正弦波去試探硅材料，返回值顯示在數(shù)碼管上。本實用新型在硅材料PN型測量原理上有本質(zhì)區(qū)別，本實用新型是用0-12V方波去試探硅材，中間加一個6V的電壓，會產(chǎn)生一個穩(wěn)定0-6V的方波，返回值時再加一個比較器，然后把結(jié)果顯示到LED指示燈，用于提示用戶。本實用新型采用的交流信號波形是方波，方波信號比正弦波信號穩(wěn)定，采用電壓調(diào)節(jié)芯片SG3525，其引腳16為SG3525的基準電壓源輸出，精度可以達到（5.1±1％）V，采用了溫度補償，而且設(shè)有過流保護電路，確保安全。

（3）傳統(tǒng)三探針無基準電壓做對比，本實用新型加入基準電壓：在12V的方波信號加入一個6V的基準電壓，產(chǎn)生-6V到+6V的交流信號，通過三極管、電容、電阻的共同作用，形成一個穩(wěn)定的交流信號，輸出到1號探針做基準電壓。

（4）傳統(tǒng)三探針不可對硅材料重摻型測量，本實用新型在比較器的后面加一個電阻，輸出電流后通過一個場效應(yīng)管MOSFETP，用來驅(qū)動蜂鳴器，當硅材料為重摻型時就會發(fā)出報警聲。

（5）本實用新型所述便攜式三針硅材料導電類型測量裝置，體積小，裝置呈圓筒形，攜帶方便，手持更舒服，操作上大大提高工人對硅材料PN型測量的效率；采用USB、干電池供電，功耗低，電壓安全；保護蓋、中間套筒、供電套筒采用不銹鋼材料并用螺紋連接，結(jié)實耐用，可拆卸，方便更換電池或維修；操作時裝置主體有LED燈提示，并標有提示字段，簡單易學。

附圖說明

圖1 為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 為本實用新型的電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3 為本實用新型的電源供電模塊的電路原理圖。

圖4 為本實用新型的電源轉(zhuǎn)換電路模塊輸出12V的電路原理圖。

圖5 為本實用新型的電源轉(zhuǎn)換電路模塊輸出5V的電路原理圖。

圖6 為本實用新型的集成電路板的基準方波發(fā)生模塊電路原理圖。

圖7 為本實用新型的集成電路板的測量比較和發(fā)聲模塊電路原理圖。

附圖1中：1.保護蓋，2. 中間套筒，3. 供電套筒，4. 自鎖開關(guān)，5. 探針，6. 集成電路板，7. 提示燈孔，8. USB插孔，9. 電源供電電路板，10. 電池盒。

具體實施方式

結(jié)合附圖1至圖7對本實用新型進一步詳細描述，以便公眾更好地掌握本實用新型的實施方法，本實用新型具體的實施方案為：

如圖 1所示，本實用新型所述的便攜式三針硅材料導電類型測量裝置，由保護蓋1、中間套筒2、供電套筒3、自鎖開關(guān)4、探針5、集成電路板6、提示燈孔7、USB插孔8、電源供電電路板9、電池盒10組成；所述保護蓋1、中間套筒2和供電套筒3外部形狀設(shè)置為圓筒形；所述保護蓋1的開口一側(cè)設(shè)置中間套筒2，所述中間套筒2與保護蓋1螺紋連接；所述中間套筒2另一側(cè)設(shè)置供電套筒3，所述供電套筒3與中間套筒2螺紋連接；所述供電套筒3的末端設(shè)置自鎖開關(guān)4；所述中間套筒2外側(cè)面設(shè)置標有提示字段的三個提示燈孔7，所述中間套筒2內(nèi)部設(shè)置集成電路板6，所述集成電路板6一端連接三個探針5，所述探針5設(shè)在保護蓋1內(nèi)部；所述探針5由一號探針、二號探針、三號探針組成；所述集成電路板6另一端連接電源供電電路板9，所述電源供電電路板9設(shè)置在供電套筒3內(nèi)部并與自鎖開關(guān)4連接，所述電源供電電路板9上設(shè)置有USB插孔8和電池盒10。

如圖 1、圖 2所示，本實用新型所述的便攜式三針硅材料導電類型測量裝置，所述集成電路板6包括12V\5V電源轉(zhuǎn)換電路模塊、基準方波發(fā)生模塊、測量比較電路模塊、發(fā)聲電路模塊；所述電源供電電路板9上設(shè)置電池供電電路和USB供電電路模塊；所述USB供電電路模塊通過光電耦合開關(guān)U1和場效應(yīng)管Q1連接電池供電電路，所述USB供電電路模塊上設(shè)置有自鎖開關(guān)4。

如圖 1、圖 2所示，本實用新型所述的便攜式三針硅材料導電類型測量裝置，所述電源供電電路板9的電池供電電路由電池盒10及內(nèi)部干電池J3、光電耦合開關(guān)U1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容C1、二線接線端子J1組成；所述光電耦合開關(guān)U1為TLP521可控制的光電藕合器件；所述干電池J3的正極連接光電耦合開關(guān)U1的集電極，所述光電耦合開關(guān)U1的發(fā)射極與電阻R2的一端連接，所述電阻R2的另一端與電阻R3一端串聯(lián)，電阻R3另一端接地；所述光電耦合開關(guān)U1的正極與電阻R1一端連接，所述電阻R1另一端的與二線接線端子J1一號端子連接；所述光電耦合開關(guān)U1的負正極與電容C1一端連接后，再與所述二線接線端子J1的二號端子連接并接地；所述電容C1的另一端與光電耦合開關(guān)U1的正極與電阻R1一端的接點連接；所述電容C1與電阻R1組成穩(wěn)壓整流RC濾波電路；

所述電源供電電路板9的USB供電電路模塊由二線接線端子J2、切換按鈕S1、二極管D1、二極管D2、場效應(yīng)管Q1組成；所述場效應(yīng)管Q1為增強型場效應(yīng)管MOSFETP；所述二線接線端子J2的一號端子接地，其二號端子連接切換按鈕S1一端的二號、三號引腳；所述切換按鈕S1的另一端引腳中的四號引腳接地，其一號引腳連接二極管D1和二極管D2的負極；所述二極管D2的正極連接場效應(yīng)管Q1的漏極；所述場效應(yīng)管Q1的源極連接干電池J3的正極；所述場效應(yīng)管Q1的柵極連接電阻R2和電阻R3連接點；所述二極管D1的正極連接電阻R1與二線接線端子J1一號端子的連接點；

所述電源供電電路板9上的切換按鈕S1與自鎖開關(guān)（4）機械連接，組成按鈕自鎖開關(guān)；

實際工作時，電池供電時輸入12V電壓工作，經(jīng)過穩(wěn)壓整流RC濾波電路模塊輸出穩(wěn)定的電壓；USB供電時，通過光電耦合開關(guān)(TLP521)和場效應(yīng)管共同控制來切斷電池供電，切換到USB供電模式，經(jīng)過穩(wěn)壓整流RC濾波電路模塊實現(xiàn)輸出穩(wěn)定5V電壓。當接入USB外供電時，USB高電平驅(qū)動驅(qū)動光電耦合開關(guān)輸出低電平，控制場效應(yīng)管關(guān)斷電池供電。

如圖 2、圖 4、圖 5所示，本實用新型所述的便攜式三針硅材料導電類型測量裝置，所述集成電路板（6）的電源轉(zhuǎn)換電路模塊包括12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊、5V電源轉(zhuǎn)換電路模塊；

所述12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊包括升降壓模塊芯片UP1、二線接線端子P1、電容CP1、電容CP2、電容CP3、電容C1、電感LP1、電感L3、電感L4、電感L5、電阻RP1、電阻RP2、電阻RP4、電阻R16、穩(wěn)壓二極管D1、穩(wěn)壓二極管DP1；所述升降壓模塊芯片UP1為 LM2577集成芯片; 所述升降壓模塊芯片UP1的COMP引腳與電阻RP1一端連接，電阻RP1另一端與電容CP1一端連接，所述電容CP1另一端接地；所述升降壓模塊芯片UP1的GND引腳接地；所述升降壓模塊芯片UP1的VIN引腳連接電容CP2的一端和電感LP1的一端，同時其VIN引腳連接二線接線端子P1的一號端子，所述二線接線端子P1的二號端子連接電容CP2的另一端并接地；所述升降壓模塊芯片UP1的FB引腳連接電阻RP2一端，所述電阻RP2另一端接地；所述升降壓模塊芯片UP1的SWITCH引腳連接穩(wěn)壓二極管D1的正極和電感LP1的另一端，所述穩(wěn)壓二極管D1的負極連接極性電容CP3的正極，所述極性電容CP3的負極接地；所述極性電容CP3與電容C1并聯(lián)，其并聯(lián)接點與電阻RP4串聯(lián)；所述電阻RP4與電阻R16串聯(lián)，其串聯(lián)接點與升降壓模塊芯片UP1的FB引腳和電阻RP2的接點連接；所述電阻RP4與電容C1的連接點連接穩(wěn)壓二極管DP1的正極，所述穩(wěn)壓二極管DP1的負極串聯(lián)電感L3，所述電感L3串聯(lián)電感L4，所述電感L4串聯(lián)電感L5一端，所述電感L5另一端連接12V電壓輸出端；

所述5V電源轉(zhuǎn)換電路模塊包括降壓模塊芯片U2、電容CP5、電容CP6、電阻R18、電感L6、電感L7；所述降壓模塊芯片U2為LM1117-5集成芯片; 所述降壓模塊芯片U2的VIN引腳連接12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊的12V電壓輸出端；所述降壓模塊芯片U2的VIN引腳連接電容CP5的一端，所述電容CP5的另一端接地；所述降壓模塊芯片U2的GND引腳接地；所述降壓模塊芯片U2的VOUT引腳連接電容CP6的一端，所述電容CP6的另一端接地；所述降壓模塊芯片U2的VOUT引腳連接電阻R18一端，所述電阻R18另一端串聯(lián)電感L6，所述電感L6串聯(lián)電感L7，所述電感L7另一端連接5V電壓輸出端；

實際工作時，當供電模塊電源輸入，主板上的升降壓模塊LM2577芯片、LM1117-5對輸入的電源進行升降壓處理，輸出穩(wěn)定的12V電源。

如圖 2、圖 6所示，本實用新型所述的便攜式三針硅材料導電類型測量裝置，所述集成電路板6為雙面板；所述集成電路板6的基準方波發(fā)生模塊包括基準方波發(fā)生芯片U1、電阻RP6、電阻RP7、電阻RP8、電阻RP9、電阻RP10、電容CP4、電容C3、電容C4；所述基準方波發(fā)生芯片U1為SG3525集成芯片； 所述基準方波發(fā)生芯片U1的一號引腳連接電阻RP8的一端，所述電阻RP8的另一端接地；所述基準方波發(fā)生芯片U1的二號引腳連接電阻RP7的一端，所述電阻RP7的另一端連接電阻RP8的接地端；所述基準方波發(fā)生芯片U1的五號引腳連接電容C3的一端，所述電容C3的另一端連接電阻RP8的接地端；所述基準方波發(fā)生芯片U1的六號引腳連接電阻RP9的一端，所述電阻RP9的另一端連接電阻RP8的接地端；所述基準方波發(fā)生芯片U1的七號引腳連接電阻RP10的一端，所述電阻RP10的另一端連接基準方波發(fā)生芯片U1的五號引腳；所述基準方波發(fā)生芯片U1的八號引腳連接電容CP4的正極，所述電容CP4的負極連接電阻RP8的接地端；所述基準方波發(fā)生芯片U1的八號引腳連接電容CP4的正極，所述電容CP4的負極連接電阻RP8的接地端；所述基準方波發(fā)生芯片U1的十號引腳連接電容C4的一端并接地，所述電容C4的另一端連接12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊的12V電壓輸出端；所述基準方波發(fā)生芯片U1的十二號引腳接地；所述基準方波發(fā)生芯片U1的十三號引腳連接12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊的12V電壓輸出端；所述基準方波發(fā)生芯片U1的十五號引腳連接12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊的12V電壓輸出端；所述基準方波發(fā)生芯片U1的十六號引腳連接電阻RP6的一端，所述電阻RP6的另一端連接所述基準方波發(fā)生芯片U1的二號引腳；

實際工作時，輸入電源轉(zhuǎn)換模塊的電壓到SG3525芯片進行處理，在SG3525芯片的第十一腳輸出穩(wěn)定的方波信號，輸出到三探針第一探針作為基準參考方波。

如圖 2、圖 7所示，本實用新型所述的便攜式三針硅材料導電類型測量裝置，所述集成電路板6的測量比較電路模塊包括三線接線端子P2、比較器芯片JP1、比較器芯片JP2、發(fā)光二極管LED1、發(fā)光二極管LED2、發(fā)光二極管LED3、電阻R2、電阻R5、電阻R7、電阻R8、電阻R17、電容C2、電容C5、電感L1、電感L2；所述比較器芯片JP1、比較器芯片JP2型號均為LM393集成芯片，在集成電路板6的雙面兩側(cè)對稱布置；所述發(fā)光二極管LED1為紅色LED燈，所述發(fā)光二極管LED2為綠色LED燈，所述發(fā)光二極管LED3為黃色LED燈；所述三線接線端子P2的一號引腳連接基準方波發(fā)生芯片U1的十一號引腳；所述三線接線端子P2的二號引腳連接電阻R5的一端和比較器芯片JP1的三號引腳，所述電阻R5的另一端連接比較器芯片JP1的二號引腳；所述比較器芯片JP1的六號引腳連接12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊的12V電壓輸出端；所述比較器芯片JP1的一號引腳連接發(fā)光二極管LED1的負極，所述發(fā)光二極管LED1的正極連接電阻R7的一端，所述電阻R7的另一端接地；

所述三線接線端子P2的二號引腳連接電阻R5的一端，所述電阻R5的另一端連接電容C2的一端，所述電容C2的另一端連接比較器芯片JP1的三號引腳；所述電阻R5的另一端連接電阻R2的一端，所述電阻R2的另一端連接比較器芯片JP1的三號引腳；

所述電阻R5的另一端連接電感L1的一端，所述電感L1的另一端連接電容C5的的一端和比較器芯片JP2的五號引腳，所述電容C5的另一端連接比較器芯片JP2的三號引腳；所述比較器芯片JP2的八號引腳連接12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊的12V電壓輸出端；所述比較器芯片JP2的一號引腳連接發(fā)光二極管LED2的負極，所述發(fā)光二極管LED2的正極連接12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊的12V電壓輸出端；所述比較器芯片JP2的七號引腳連接發(fā)光二極管LED3的負極，所述發(fā)光二極管LED3的正極連接12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊的12V電壓輸出端；所述比較器芯片JP2的四號引腳接地；所述比較器芯片JP2的六號引腳連接電感L2的一端，所述電感L2的另一端連接三線接線端子P2的三號引腳；

所述集成電路板6的發(fā)聲電路模塊包括場效應(yīng)管Q2、蜂鳴器LS1組成；所述場效應(yīng)管Q2為增強型場效應(yīng)管MOSFETP；所述場效應(yīng)管Q2源極和柵極連接12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊的12V電壓輸出端；所述場效應(yīng)管Q2源極連接發(fā)光二極管LED1的正極與電阻R7的接點；所述場效應(yīng)管Q2漏極連接蜂鳴器LS1的一號引腳，所述蜂鳴器LS1的另一號引腳接地；

實際工作時，輸入電源轉(zhuǎn)換模塊輸出的12V電壓，經(jīng)過R5電阻和一個滑動變阻器的調(diào)節(jié)，產(chǎn)生6V的測量參考電壓，輸出到三探針的二號探針。從三探針的二號探針引出6V電信號，并設(shè)計外圍比較電路，與三號探針測量電壓從限流電阻R5前后取出一個信號接到一路LM393芯片進行比較，輸出端接紅色LED1燈與場效應(yīng)管Q2的柵極來控制紅色發(fā)光二極管LED1與場效應(yīng)管的開關(guān)，實現(xiàn)重摻報警。三探針的二號、三號探針兩路引至測量比較模塊中的電感末端，將信號分別與LM393兩路比較器進行正反接，正接信號輸出接入綠色發(fā)光二極管LED2負極部分，反接信號輸出端接黃色發(fā)光二極管LED3負極，分別實現(xiàn)P型和N型的測量同時提示燈亮起。

如圖 3、圖 4所示，本實用新型所述的便攜式三針硅材料導電類型測量裝置，所述的12V電源轉(zhuǎn)換電路模塊二線接線端子P1連接電源供電電路板9的二線接線端子J1。

如圖 1、圖 7所示，本實用新型所述的便攜式三針硅材料導電類型測量裝置，所述集成電路板6測量比較電路模塊的三線接線端子P2連接三探針5；所述三線接線端子P2的一號引腳連接三探針5的一號探針；所述三線接線端子P2的二號引腳連接三探針5的二號探針；所述三線接線端子P2的三號引腳連接三探針5的三號探針。

使用時需要測試人員手持本實用新型所述的便攜式三針硅材料導電類型測量裝置用探頭接觸材料，根據(jù)中間套筒設(shè)置的三個紅、黃、綠色ＬＥＤ提示燈和提示字段，繼而判定硅材料P型、重摻型、N型。

本實用新型的有益效果體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）本實用新型所述便攜式三針硅材料導電類型測量裝置，與采用家用電220V供電且使用很不方便的傳統(tǒng)三探針相比，采用3-12V電池或5V USB供電，在沒有USB供電時消耗電池供電，當插入USB時，切斷電池供電，切換到USB供電；穩(wěn)壓整流RC濾波電路，輸入電壓在3-12V之間均可輸出穩(wěn)定的電壓，來驅(qū)動裝置正常運行；插入USB時，通過光電耦合開關(guān)和場效應(yīng)管共同控制來切斷電池供電，即USB高電平驅(qū)動光電耦合開關(guān)輸出低電平，控制場效應(yīng)管關(guān)斷電池供電，切換到USB供電模式，再經(jīng)過穩(wěn)壓整流RC濾波電路模塊實現(xiàn)輸出穩(wěn)定5V電壓。

（2）傳統(tǒng)三探針采用的交流信號波形是正弦波，原有傳統(tǒng)設(shè)備進行硅材料PN型測量是用正弦波去試探硅材料，返回值顯示在數(shù)碼管上。本實用新型所述便攜式三針硅材料導電類型測量裝置在硅材料PN型測量原理上有本質(zhì)區(qū)別，本實用新型是用0-12V方波去試探硅材，中間加一個6V的電壓，會產(chǎn)生一個穩(wěn)定0-6V的方波，返回值時再加一個比較器，然后把結(jié)果顯示到LED指示燈用于提示用戶。本實用新型采用的交流信號波形是方波，方波信號比正弦波信號穩(wěn)定，用到的技術(shù)是采用電壓調(diào)節(jié)芯片SG3525，其引腳16為SG3525的基準電壓源輸出，精度可以達到（5.1±1％）V，采用了溫度補償，而且設(shè)有過流保護電路。

（3）傳統(tǒng)三探針無基準電壓做對比，本實用新型所述便攜式三針硅材料導電類型測量裝置加入基準電壓：在12V的方波信號加入一個6V的基準電壓，產(chǎn)生-6V到+6V的交流信號，通過三極管、電容、電阻的共同作用，形成一個穩(wěn)定的交流信號，輸出到1號探針做基準電壓。

（4）傳統(tǒng)三探針不可對硅材料重摻型測量，本實用新型所述便攜式三針硅材料導電類型測量裝置是在PN型測量的基礎(chǔ)之上，在比較器的后面加一個電阻，輸出電流后通過一個場效應(yīng)管MOSFETP，用來驅(qū)動蜂鳴器，當硅材料為重摻型時就會發(fā)出報警聲。

（5）本實用新型所述便攜式三針硅材料導電類型測量裝置，體積小，裝置呈筆筒形，攜帶方便，手持更舒服，操作上大大提高工人對硅材料PN型測量的效率；采用USB、干電池供電，功耗低，電壓安全；保護蓋、中間套筒、供電套筒采用不銹鋼材料并用螺紋連接，結(jié)實耐用，可拆卸，方便更換電池或維修；操作時裝置主體有LED燈提示，并標有提示字段，簡單易學。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。