CN216746826U - 一种热循环试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种热循环试验装置，通过采用设置在温箱内的温度检测模块，对温箱内的温度进行检测，并将实时温度值发送至信号处理模块，激励模块包括电源和开关，开关的第一电极端和电源的正极连接，开关的第二电极端和负载模块连接，开关的控制端和信号处理模块连接，在温箱的温度达到目标温度值时，信号处理模块控制开关闭合，为与待测样件连接的负载模块上电，使负载模块对待测样件进行测试，在测试完成后用户通过负载模块即可查看相应的数据，整个测试的过程不需要人的参与，从而在节省人工的同时提高了测试效率。

Description

一种热循环试验装置

技术领域

本实用新型涉及元件测试技术领域，更具体地说涉及一种热循环试验装置。

背景技术

为了验证电子样品在高温环境情况下能否保证正常工作状态，需要对***/组件进行热循环试验，来验证因高温引起的电气故障。

试验中需要在到达预设的温度时对***/组件，进行一次功能验证。现有的试验方法，需要在温度到达的对应的时间点，手动为测试***上电，然后观察记录***/组件运行状态。整个试验过程大部分的都由人手动进行操作，不仅操作不便且需要投入大量的人力提高了试验成本。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种热循环试验装置，其具有节省人力、提高测试效率等特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种热循环试验装置，包括：温度检测模块、激励模块、负载模块、信号处理模块以及通信模块；

所述负载模块的一端通过测试线缆和待测样件连接，另一端与所述通信模块连接；

所述温度检测模块设置在温箱内；

所述激励模块分别与所述负载模块和所述信号处理模块连接，所述温度检测模块与所述信号处理模块连接；

所述激励模块包括电源和开关，所述开关的第一电极端和所述电源的正极连接，所述开关的第二电极端和所述负载模块连接，所述开关的控制端和所述信号处理模块连接，在所述温箱的温度达到目标温度值时，所述信号处理模块控制所述开关闭合。

进一步地，所述温度检测模块包括：温度传感器、温度变送器和信号变送器，所述温度传感器和所述温度变送器连接，所述温度变送器还与所述信号变送器连接；

所述温度传感器检测温度信号并发送至所述温度变送器；

所述温度变送器将温度信号变换为和温度呈线性关系的电流信号并发送至所述信号变送器；

所述信号变送器将所述电流信号变换为电压信号并发送至所述信号处理模块。

进一步地，所述信号处理模块将接收的所述电压信号进行转换并与目标温度比较，以在所述温箱内的温度达到目标温度值时控制开关闭合。

进一步地，所述开关包括继电器。

进一步地，所述负载模块包括负载箱，所述负载箱为所述待测样件提供真实或模拟负载。

进一步地，所述负载箱内设有和指示灯连接的驱动信号接口，通过所述指示灯指示驱动输出情况。

进一步地，所述负载箱内还设有数字信号接口，为所述待测样件提供测试需要的数字信号。

进一步地，所述负载箱内还设有和所述通信模块连接的通信接口，为所述通信模块提供匹配的阻抗。

进一步地，所述热循环试验装置还包括和所述通信模块连接的上位机，所述上位机包括数据处理单元以及和所述数据处理单元连接的数据显示单元、数据保存单元和数据回放单元。

进一步地，所述通信模块为通讯板卡，所述通信板卡和所述负载箱连接实时接收所述待测样品的报文。

从上述技术方案可以看出，本实用新型所提供的热循环试验装置，通过采用设置在温箱内的温度检测模块，对温箱内的温度进行检测，并将实时温度值发送至信号处理模块，激励模块包括电源和开关，开关的第一电极端和电源的正极连接，开关的第二电极端和负载模块连接，开关的控制端和信号处理模块连接，在温箱的温度达到目标温度值时，信号处理模块控制开关闭合，为与待测样件连接的负载模块上电，使负载模块对待测样件进行测试，在测试完成后用户通过负载模块即可查看相应的数据，整个测试的过程不需要人的参与，从而在节省人工的同时提高了测试效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例提供的热循环试验装置的结构图；

图2是根据一示例性实施例提供的热循环试验装置的另一结构图；

图3是根据一示例性实施例提供的负载箱的接口图；

图4是根据一示例性实施例提供的负载箱的外观图；

图5是根据一示例性实施例提供的前面板的结构图；

图6是根据一示例性实施例提供的后面板的结构图；

图7是根据一示例性实施例提供的左面板的结构图；

图8是根据一示例性实施例提供的上面板的结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1所示，本实用新型的实施例提供了一种热循环试验装置，该装置可以包括：温度检测模块1、激励模块3、负载模块5、信号处理模块2以及通信模块4；

负载模块5的一端通过测试线缆和待测样件6连接，另一端与通信模块4连接；

温度检测模块1设置在温箱内；

激励模块3分别与负载模块5和信号处理模块2连接，温度检测模块1与信号处理模块2连接；

激励模块3包括电源31和开关32，开关32的第一电极端和电源31的正极连接，开关32的第二电极端和负载模块5连接，开关32的控制端和信号处理模块2连接，在温箱的温度达到目标温度值时，信号处理模块2控制开关闭合。

具体的，在将负载模块5和待测样件6连接好测试线缆后放置于温箱内，然后启动温箱进行加热，此时设置于温箱内的温度检测模块1会对温箱内的温度进行实时的检测，并将温箱内实时温度值发送至信号处理模块2，信号处理模块2将实时温度值与用户预设温度值进行比较，在温箱内的温度达到预设温度值时，信号处理模块2可控制连接在电源31和负载模块5之间的开关31闭合为负载模块5供电，使负载模块5自动开始对待测样件6进行测试，从而方便对测试数据后续的进一步地处理。使得测试的过程不需要人的参与可自动进行记录，在节省人工的同时能够提高测试效率。

作为上述实施例可行的实现方式，参照图2所示，温度检测模块1包括依次连接的温度传感器11、温度变送器12和信号变送器13，其中温度传感器11和温度变送器12连接，温度变送器12还与信号变送器13连接；

温度传感器11检测温度信号并发送至温度变送器12；

温度变送器12将温度信号变换为和温度呈线性关系的电流信号并发送至信号变送器13；

信号变送器13将电流信号变换为电压信号并发送至信号处理模块2。具体的，在进行温度监测时温度传感器11将输出的相应的表征温度的信号发送至温度变送器12，经由温度变送器12进行稳压滤波、运算放大、非线性矫正、电压电流转换、恒流反向保护电路(对元器件进行保护)处理后，转换成与温度成线性关系的电流信号，一般为4-20mA电流，然后经信号变送器13将温度变送器12输出的电流信号转换为相应的电压信号，一般为0-10V的电压信号。然后经信号处理模块2将接收的电压信号进行转换并与目标温度比较，以在温箱内的温度达到目标温度值时控制开关闭合。

其中温度(T)信号与电流(I)信号通过如下方法计算得到：

温度传感器中金属电阻率随温度线性变化，即

ρ_t＝ρ₀(1+αT) (1)

其中ρ_t为T℃下铜的电阻率，ρ₀为0℃下铜的电阻率，α＝0.004/℃为电阻率温度系数

电阻公式为：

其中l为电阻体的长度,s为电阻体的截面积。

由公式(1)和(2)得R-T的函数关系，

可忽略温度对绕阻长度和横截面积的影响，即

为常数。

再由欧姆定律：

可得与温度成线性关系的电流信号

可以理解的是，上述温度检测模块1的构成和相应的温度检测方式，本领域技术人员均可采用本领域常用的技术手段，本实用新型在此不做限制。

在具体实施时，开关32可选择连接在供电电源31和负载模块5之间的继电器。

继电器可根据实际试验的需要进行选择，一般可采用吸合电压为9V，额定电流为5A即可满足试验的需要。同时信号处理模块2可采用为常用的测试单片机，可根据电压与温度的对应关系，将信号变送器13发送的电压值转换为相应的温度值，进而获得温箱内实时的温度值，在与预设温度值进行比较后，对继电器的开合进行控制，从而实现对负载模块5的供电，在达到预设温度时开始进行测试并进行数据的记录。

在本实用新型的另一具体实施例中，负载模块5可包括负载箱，负载箱为待测样件6提供真实或模拟负载。

在负载箱内设有和指示灯连接的驱动信号接口，通过指示灯指示驱动输出情况。

负载箱内还设有数字信号接口，为待测样件提供测试需要的数字信号。

负载箱内还设有和通信模块连接的通信接口，为通信模块提供匹配的阻抗。

具体的，驱动信号接口可在负载箱内连接LED指示灯，通过LED指示灯的亮灭来指示驱动的输出情况。数字信号接口可通过切换开关上拉到电源或下拉到地，通过切换开关的切换，改变数字信号的状态。通信接口可选择为CAN通讯接口，可提供相匹配的阻抗，进而保证通讯的稳定性。

其中通信模块4可选择为相应型号的通讯板卡，通信板卡和负载箱连接实时接收待测样件6的报文。

在本实用新型的一些具体实施例中，热循环试验装置还可包括和通信模块4连接的上位机7，上位机7包括数据处理单元以及和数据处理单元连接的数据显示单元、数据保存单元和数据回放单元。

其中数据处理单元可对负载箱的测试数据进行进一步的处理，然后通过数据显示单元供用户进行查看，数据保存单元对数据处理单元处理的数据进行保存，通过数据回放单元调用数据保存单元中的数据进行回放查看，为测试数据的查看提供了便利。

在进行具体实施时，通信模块4可实时获取待测样件6的测试报文，并将其转发至上位机7进行实时处理、显示、保存通信模块的输出信号。

作为上述实施例可行的实现方式，参照图3所示的负载箱的接口电路图，其中右侧为负载箱内的接口，左侧为负载箱向待测样件6提供的相应的接口，其中右侧可包括由四个D型接口构成的两组CAN通信接口；由香蕉插座构成的音频接口、麦克风接口、扬声器接口、模拟接地口；由同轴电缆接口构成的PWM脉冲接口以及电源接口。相应的左侧的接口由上至下可包括相应的CAN接口、语音接口、麦克风接口和扬声器接口，以及紧急呼叫接口和相应的指示灯接口、充电接口和电池的正负极接口。

参照图4至图8所示，各个接口可根据需要设置在负载箱的各个面板上，其中在前面板上可设置D型接口和同轴电缆接口，以及相应的LED指示灯。后面板上可设置D型接口和相应的测试指示灯。在左面板上设置脉冲信号指示灯和相应的同轴电缆接口。在上面板上可设置同轴电缆接口和成对的LED指示灯。通过将不同的测试接口设置于各个面板上，避免测试时线缆连接的拥挤，使得线缆的梳理更加清晰，不易出现连接错误。

可以理解的是，各个面板上接口和指示灯本领域技术人员可根据实际需要进行设计，本实用新型在此不做限制。

作为上述试验装置的具体应用方式，在进行试验时，相应的检测方法可包括以下步骤：

A.连接热循环试验装置，闭合开关，为***供电，确认待测样件6在指定工况的下运行状态，以及上位机7监控参数在指定范围内；

B.断开开关32，运行温箱，进行指定的热循环曲线；

C.温度检测模块1实时采集温箱温度，并将转换的电信号输出给信号处理模块；

D.信号处理模块2，接收温度检测模块1的电压信号，并进行滤波、电平转换等处理；

E.当温度达到预设的最高温度时，信号处理模块2驱动开关32闭合，负载箱上电运行；

F.上位机7与通讯板卡进行通讯，将接收到的数据存储在上位机7的用户缓存区，同时将原始数据进行转换、计算等处理，以数值、表格或图形的形式实时显示在上位机7上，并自动截取上位机7显示的内容并进行保存。

至此完成一次热循环中，试验***的功能验证。此后信号处理模块2驱动开关断开，***断电。

重复上述步骤C、D、E、F，直至完成最高温度时的功能验证，进而完成整个热循环过程中。

需要说明的是，本实用新型上述各个模块具体的构成，均可采用本领域技术人员所熟知的元器件组合而成，对于其工作原理的实现，本领域技术人员不需要付出创造性劳动，本实用新型在此不再赘述。

本实用新型上述实施例所提供的热循环试验装置，不仅结构简单，操作方便，同时能够加快检测速率。在节省人力的同时降低了生产成本。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。本实用新型各实施例的装置及终端中的模块和子模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减，各实施例中记载的特征可以进行替换或者组合。

本实用新型所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端，装置，可以通过其它的方式实现。例如，模块或子模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个子模块或模块可以结合或者可以集成到另一个模块，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块或子模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块或子模块的部件可以是或者也可以不是物理模块或子模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块或子模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或子模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能模块或子模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块或子模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块或子模块集成在一个模块中。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种热循环试验装置，其特征在于，包括：温度检测模块、激励模块、负载模块、信号处理模块以及通信模块；

所述负载模块的一端通过测试线缆和待测样件连接，另一端与所述通信模块连接；

所述温度检测模块设置在温箱内；

所述激励模块分别与所述负载模块和所述信号处理模块连接，所述温度检测模块与所述信号处理模块连接；

所述激励模块包括电源和开关，所述开关的第一电极端和所述电源的正极连接，所述开关的第二电极端和所述负载模块连接，所述开关的控制端和所述信号处理模块连接，在所述温箱的温度达到目标温度值时，所述信号处理模块控制所述开关闭合。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度检测模块包括：温度传感器、温度变送器和信号变送器，所述温度传感器和所述温度变送器连接，所述温度变送器还与所述信号变送器连接；

所述温度传感器检测温度信号并发送至所述温度变送器；

所述温度变送器将温度信号变换为和温度呈线性关系的电流信号并发送至所述信号变送器；

所述信号变送器将所述电流信号变换为电压信号并发送至所述信号处理模块。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述开关包括继电器。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述负载模块包括负载箱，所述负载箱为所述待测样件提供真实或模拟负载。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述负载箱内设有和指示灯连接的驱动信号接口，通过所述指示灯指示驱动输出情况。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述负载箱内还设有数字信号接口，为所述待测样件提供测试需要的数字信号。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述负载箱内还设有和所述通信模块连接的通信接口，为所述通信模块提供匹配的阻抗。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括和所述通信模块连接的上位机，所述上位机包括数据处理单元以及和所述数据处理单元连接的数据显示单元、数据保存单元和数据回放单元。

9.根据权利要求1至8任一项所述的装置，其特征在于，所述通信模块为通讯板卡，所述通讯板卡和负载箱连接实时接收所述待测样品的报文。

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