如何快速測試產(chǎn)品的溫升曲線

　　溫升測試模型構(gòu)建對于電子產(chǎn)品性能評估非常重要。溫升曲線不僅可以協(xié)助工程師驗證產(chǎn)品設(shè)計的可靠性以及合理性，還能更全面地評估產(chǎn)品整體性能。那么該如何測試才能得出準(zhǔn)確的溫升曲線呢?

　　一、溫升測試

　　為驗證電子產(chǎn)品的使用壽命、穩(wěn)定性等特性，通常會測試其重要元件(IC芯片、 IGBT等)的溫升，將被測設(shè)備置于某一特定溫度(如室溫或某一特定溫度)下運行，穩(wěn)定后記錄其元件高于環(huán)境溫度的溫升，通過確定產(chǎn)品各部件的溫升是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許值，以驗證產(chǎn)品的可靠性與產(chǎn)品設(shè)計的合理性。

　　溫升的目的就是為了采集各測試點的溫度變化狀況：觀察溫度曲線變化是否合理，如溫升是否在允許范圍內(nèi);若有異常，則停止試驗，保存現(xiàn)有數(shù)據(jù)，查看并分析原因。如圖1為溫升記錄。

　　圖1 溫升曲線

　　那么溫升該如何記錄并運算呢?

　　1、傳統(tǒng)測試方法：

　　使用普通數(shù)采采集被測物工作溫度后，人工使用EXCEL做大量數(shù)據(jù)運算，被測物工作溫度-固定室溫值;但是傳統(tǒng)方法花費大量人工成本、測試結(jié)果不準(zhǔn)確。

　　2、新型數(shù)采測試方法：

　　通過Delta運算方法將輸入端(被測物工作溫度)與基準(zhǔn)通道(測試環(huán)境溫度，如室溫)測量值的差值，作為該通道的測量值。在溫度測量中，以室溫為基準(zhǔn)，便于測量與室溫之間的差值。如圖2。

　　圖2 運算模型

　　二、測試環(huán)境搭建

　　如在室溫25℃環(huán)境下，做電源溫升測試，即在所有關(guān)鍵性元器件的表面，比如IGBT、電感等半導(dǎo)體器件或磁性器件，通常使用熱電偶(R、S、B、K、E、J、T、N型)布線。

　　圖3 測試方法

　　熱電偶焊點：把熱電偶探頭緊貼在被測位置，打上膠水;

　　熱電偶走線：機器內(nèi)部的電線要盡量整齊，用高溫膠帶捆住，走邊槽或電線槽;

　　熱電偶出線：不得從進出風(fēng)口或其它不安全處引出。

　　當(dāng)有兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B組成一個回路，其兩端相互連接時，只要兩結(jié)點處的溫度不同，一端溫度為T，稱為工作端或熱端，另一端溫度為T0 ，稱為自由端(也稱參考端)或冷端，回路中將產(chǎn)生一個電動勢，該電動勢的方向和大小與導(dǎo)體的材料及兩接點的溫度有關(guān)。這種現(xiàn)象稱為“熱電效應(yīng)”，兩種導(dǎo)體組成的回路稱為“熱電偶”，這兩種導(dǎo)體稱為“熱電極”，產(chǎn)生的電動勢則稱為“熱電動勢”。通過此模型確定溫升過程。

　　三、多級級聯(lián)的分布式采集

　　當(dāng)測量場所比較分散時，測量現(xiàn)場與數(shù)據(jù)記錄儀可分開安裝，避免遠距離連接信號線。 多臺級聯(lián)，DM100數(shù)據(jù)采集記錄儀最多可擴展至200 個采集通道， 擴展性強，適合多通道數(shù)據(jù)采集記錄。如圖4為級聯(lián)方式。

　　圖4 級聯(lián)方式

　　四、數(shù)據(jù)的匯總運算

　　模擬信號采集模塊均采用32 位ADC采樣，直流電壓精度高達0.05%，模塊間可進行同步采樣，最快采樣周期100ms/10個點。通道間隔離耐壓1000V AC ，有效屏蔽通道間的干擾。 內(nèi)置數(shù)字濾波器可有效消除工頻及高頻噪聲干擾，適應(yīng)現(xiàn)場環(huán)境的變化，穩(wěn)定工作于工業(yè)環(huán)境，從而得到準(zhǔn)確的原始運算數(shù)據(jù)。圖5為Web表格導(dǎo)出的數(shù)據(jù)。

　　圖5 Web數(shù)據(jù)