CN106323506B - 一种测量电阻阻温特性的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量电阻阻温特性的系统，属于物理性质检测领域。所述系统包括：电阻固定装置和调温箱；电阻固定装置，包括多层同心叠放的环状固定架，每个环状固定架上沿环形排列多个安放座，每个安放座用于固定一个热敏电阻；调温箱，内部设置有容纳腔，容纳腔用于容纳电阻固定装置；容纳腔呈圆柱状，容纳腔底部设置有进气孔，容纳腔侧壁的顶部设置有出气孔；容纳腔下方的进气孔处设置有鼓风机和发热丝；鼓风机运作时，将被发热丝加热的空气在所述进气孔、容纳腔、出气孔、容纳腔的侧壁和所述调温箱的侧壁之间形成循环风路。本发明能够提升热敏电阻的测量的效率，还提升了测量时温度的稳定度和均匀度，进一步的提升了测量的准确性。

Description

一种测量电阻阻温特性的系统

技术领域

本发明涉及物理性质检测领域，尤其涉及一种测量电阻阻温特性的系统。

背景技术

热敏电阻是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器和负温度系数热敏电阻器。热敏电阻的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器在温度越高时电阻值越低，由于热敏电阻的该种特性，故热敏电阻需要测定其阻温特性。

目前，传统上测试热敏电阻的阻温特性的做法是，将多个待测量的热敏电阻固定于一个与电阻测量仪器电连接的放置装置上，再将该放置装置放入一个温度可调节的箱体中，然后用电阻测量仪器测量热敏电阻的电阻值和箱体内的温度值，之后根据测得的电阻值和温度值计算得出热敏电阻的阻温特性。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下问题：1、盛放热敏电阻的放置装置设计为长方形或正方形，箱体中用于容纳所述放置装置的内腔也为长方体或正方体，箱体中的供热装置设置在箱体的一侧，该供热装置产生的循环热风是从箱体的后部或侧面部位对箱体内的空气进行热循环，以保持箱体内的温度的稳定性和均匀性，通常此类箱体的温度的稳定度可达到±1℃，温度的均匀度为±2℃。这种温度条件下，测试一般零部件是不存在问题的，但是用于热敏电阻这种温度敏感型部件，上述温度条件会造成在同箱体中进行测试，各个热敏电阻的阻温特性结果差异性很大。例如，将30个相同的热敏电阻放在同一个箱体中进行测试，测试所得到的30个热敏电阻的阻温特性差异很大。

2、由于存在同箱体中进行测试，各个热敏电阻的阻温特性结果差异性很大的问题，为了尽量减小测试结果的差异，现有技术中，放置装置中盛放热敏电阻的数量受到限制，目前市面上最多同时测量也就30工位，远远无法满足企业或测试单位大批量的测试。

3.箱体的使用成本高，测试的效率低，热敏电阻的摆放方法，使得在测试升温过程中，每个温度点的保温时间太长，需要3-5分钟甚至更久，以至于对箱体改进来提高测试效率的空间很大。

4、箱体温度测量的感温器放于箱体的循环侧，实际测量过程中的温度偏差较大，箱体的准确性只有通过计量来保证，不能完全满足实际应用的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量电阻阻温特性的系统, 将环状固定架多层同心叠放。同时将容纳腔也设置为圆柱状，并通过设置鼓风机，将加热好的空气进行搅拌，然后送出，在所述进气孔、容纳腔、出气孔、容纳腔的侧壁和所述调温箱的侧壁之间形成循环风路。将容纳腔内的温控点增加到9个，提升了测量时对温度的准确性。总的来说，本发明能够提升热敏电阻的测量的效率，还提升了测量时温度的稳定度和均匀度，进一步的提升了测量的准确性。

本发明一方面提供了一种测量电阻阻温特性的系统，其特征在于，包括：电阻固定装置和调温箱；所述电阻固定装置，包括多层同心叠放的环状固定架，每个环状固定架上沿环形排列多个安放座，每个安放座用于固定一个热敏电阻；所述调温箱，内部设置有容纳腔，容纳腔用于容纳所述电阻固定装置；所述容纳腔呈圆柱状，容纳腔底部设置有进气孔，容纳腔侧壁的顶部设置有出气孔；所述容纳腔下方的进气孔处设置有鼓风机和发热丝；所述鼓风机运作时，将被所述发热丝加热的空气在所述进气孔、容纳腔、出气孔、容纳腔的侧壁和所述调温箱的侧壁之间形成循环风路。

进一步，所述调温箱还包括箱盖，设置于所述容纳腔的开口处，其形状与所述容纳腔的开口完全切合,用于密封容纳腔。

进一步，电阻固定装置还包括连接杆，所述连接杆的一端与所述箱盖连接，另一端与所述环状固定架连接。

进一步，还包括与所述发热丝电连接的控制装置，所述控制装置用于控制所述发热丝的开启、关闭和变温。

进一步，所述控制装置还连接鼓风机，用于控制鼓风机的开启、关闭和变速。

进一步，容纳腔内设置有多个温控点，每个所述温控点均连接外部终端，所述温控点测量当前容纳腔内的温度信息，并将所述温度信息传输给外部终端。

进一步，所述多个温控点分布在容纳腔侧壁的上、中、下三个部位。

进一步，其中，所述温控点的个数为9个，其中，容纳腔上部分均匀分布4个温控点，容纳腔中部位置设置1个温控点，容纳腔下部分均匀分布4个温控点。

进一步，还包括电阻读取模块，与每个安放座电连接，用于读取每个插入到安放座的热敏电阻的电阻信息，并将读取到的电阻信息传输给外部终端。

进一步，所述外部终端根据所述温度信息判断多个温控点的温度差是否在预设范围内；若是，则向控制装置发送启动电阻读取模块指令；所述控制装置，用于在接到所述外部终端发送的启动电阻读取模块指令，向电阻读取模块发送读取电阻指令。

进一步，若所述外部终端根据所述温度信息判断出多个温控点的温度差不在预设范围内，则向控制装置发送调整温度指令；所述控制装置，还用于在接到所述外部终端发送的调整温度指令后，控制所述发热丝的变温。

进一步，所述控制装置包括定时模块，当所述控制装置接收到所述外部终端发送的启动电阻读取模块指令时，定时模块启动一个定时程序，当启动的定时程序的时间到达时，控制装置向电阻读取模块发送读取电阻指令。

进一步，其中所述箱盖还包括握持部，所述多个握持部位于箱盖外侧，并中心对称设置。

进一步，其中所述箱体还包括滚动轮，所述滚动轮设置于调温箱外侧底部。

如上所述，本发明通过对电阻固定装置以及容纳腔的结构形状以及样品摆放方式进行改变,以达到提高测试效率的目的,又通过对温控点的数量的增加,来提高测试的精确度。

附图说明

图1是本发明的一种测量电阻阻温特性的系统结构示意图。

图2是本发明的一种测量电阻阻温特性的系统电路连接示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

图1是本发明的一种测量电阻阻温特性的系统结构示意图。

如图1所示，一种测量电阻阻温特性的系统，包括：电阻固定装置2和调温箱1；所述电阻固定装置2，包括多层同心叠放的环状固定架，每个环状固定架上沿环形排列多个安放座，每个安放座用于固定一个热敏电阻10；所述调温箱1，内部设置有容纳腔3，容纳腔3用于容纳所述电阻固定装置2；所述容纳腔3呈圆柱状，容纳腔3底部设置有进气孔，容纳腔3侧壁的顶部设置有出气孔；所述容纳腔3下方的进气孔处设置有鼓风机5和发热丝4； 所述鼓风机5运作时，将被所述发热丝4加热的空气在所述进气孔、容纳腔3、出气孔、容纳腔3的侧壁和所述箱体的侧壁之间形成循环风路。所述调温箱1还包括箱盖，设置于所述容纳腔3的开口处，其形状与所述容纳腔3的开口完全切合,用于密封容纳腔3。电阻固定装置2还包括连接杆，所述连接杆的一端与所述箱盖连接，另一端与所述环状固定架连接。所述发热丝4分为大功率发热丝4和小功率发热丝4。所述箱盖还包括握持部11，所述多个握持部11位于箱盖外侧，并中心对称设置，用于握持。其中所述箱体还包括滚动轮，所述滚动轮设置于调温箱1外侧底部，用于移动调温箱1。

一种测量电阻阻温特性的系统，包括：电阻固定装置2和调温箱1。

所述电阻固定装置2包括：环状固定架、安放座和连接杆。电阻固定装置2设置于调温箱1的的箱盖内侧，通过连接杆与箱盖连接，连接杆与箱盖的连接点位于箱盖的中心位置。

连接杆的一端与箱盖相连接，另一端与环状固定架相连接。用于固定环状固定架，并且保证在调温箱1使用状态时，环状固定架能够深入到调温箱1内部的中心位置，以保证均匀受热。环状固定架多层同心叠放，这样的设置是为了能够放置更多的热敏电阻10，并且保证多个热敏电阻10能够均匀的受热，测量到更精确的阻温特性。

环状固定架上设置有多个安放座，多个安放座环形的均匀的设置在环形固定架上，每个安放座具体的对应设置一个待测试的热敏电阻10。

调温箱1的箱盖上还设置有圆孔，所述圆孔上下贯穿箱盖，每个安放座电连接一根分线，每根分线电连接到总线，总线电连接电阻读取模块7。用于总线穿过箱盖，并在穿过箱盖后，总线分为多条分线，所述多条分线与所述多个安放座一一对应，即一条分线对应一个安放座。当热敏电阻10放入安放座后，与相对应的分线相连接。

调温箱1的箱盖上还设置有多个握持部11，具体的多个握持部11为两个握持部11，所述两个握持部11中心对称的分布在箱盖外侧。当热敏电阻10安放完成后，测试人员手握握持部11，调温箱1闭合，形成密闭的保温空间。

调温箱1的内部还设置有容纳腔3，所述容纳腔3为圆柱状设置。当测试人员闭合调温箱1后，所述电阻固定装置2完全深入到容纳腔3内。容纳腔3的尺寸与所述环状固定架的尺寸相适配，并且容纳腔3的开口与箱盖完全切合。

容纳腔3的底部和容纳腔3的侧壁顶部均设置有孔洞，容纳腔3的底部的孔洞为进气孔，容纳腔3的侧壁顶部的孔洞为出气孔，用于热空气的从进气孔流入，并从出气孔流出。

容纳腔3进气孔的下方设置有发热丝4，发热丝4通电后能够产生大量的热。所述发热丝4分为两种：一种为大功率发热丝4，一种为小功率发热丝4。大功率的发热丝4用于快速的提高温度，小功率的加热丝用于当快接近需要的恒定温度时，小范围的对温度进行调整。

发热丝4的下方设置有鼓风机5，鼓风机5通电后能够将发热丝4加热的空气进行搅拌，并将搅拌均匀的空气从进气孔输送到容纳腔3内，空气经过容纳腔3，通过设置在容纳腔3顶部的出气孔流出，进入到容纳腔3的侧壁和所述箱体的侧壁所形成的通道内，最终返回鼓风机5处。即在鼓风机5运作时，被发热丝4加热的空气在所述进气孔、容纳腔3、出气孔、容纳腔3的侧壁和所述调温箱1的侧壁之间形成循环风路，使容纳腔3内能够均匀受热。

调温箱1的箱体为六面体设置，并且在箱体的底部设置有多个滚动轮，所述多个滚动轮中心对称的设置在箱体底部，用于移动调温箱1。

图2是本发明的一种测量电阻阻温特性的系统电路连接示意图。

如图2所示，控制装置6与所述发热丝4电连接，控制装置6控制开启/关闭大功率发热丝4快速升温/降温或控制开启/关闭小功率发热丝4逐渐升温/降温。控制装置6控制鼓风机5开启，还能够控制装置6还连接鼓风机5，控制鼓风机5变速输出，保证热风的温度和均匀度，形成循环风路。容纳腔3内设置有多个温控点8，每个所述温控点8均连接外部终端9，所述温控点(8)测量当前的温度信息，并将温度信息传输给外部终端9；所述外部终端9接收到温度信息，并计算多个温控点8的温度差是否在±1℃范围内。所述多个温控点8为9个温控点8，所述温控点8通过探头与容纳腔3侧壁相连，其中所述容纳腔3上部分均匀分布4个温控点8，内腔中心位置设置1个温控点8，容纳腔3上部分均匀分布4个温控点8。还包括电阻读取模块7，所述电阻读取模块7上设置有总线，总线与分线电连接，分线与安放座电连接，所述电阻读取模块7还与外部终端9电连接，读取电阻信息，并将读取到的电阻信息传输给外部终端9。所述外部终端9还连接所述控制装置6，判断多个温控点8的温度差是否在±1℃范围的内，当温度差在±1℃范围时，向控制装置6发送定时指令；当温度差不在±1℃范围时，向控制装置6发送调整温度指令。所述控制装置6还与电阻读取模块7电连接，当接到定时指令后，控制装置6进行定时，定时结束后向电阻读取模块7发送读取电阻指令。

第一实施方式

测试人员对热敏电阻10的阻温特性进行检测，测试人员选择好一个需要测定的温度点，并通过外部终端9向控制装置6发送升温指令，控制装置6接收到升温指令后，控制发热丝4开启，发热丝4自行发热，对待测定电阻进行加热。同时控制鼓风机5对加热的空气进行搅拌，鼓风机5的风速可自动控制，并形成循环风路。9个温控点8实时的检测当前环境的温度信息，每个温控点8包括温度探头，容纳腔3侧壁设置有用于使得温度探头穿过的探头通孔，所述温度探头通过通孔伸入到所述容纳腔3中。并将测量得到的9个点的温度信息传输给外部终端9。外部终端9可将9个点的温度信息进行显示，测试人员可根据实时的温度信息，调整大功率发热丝4或调整小功率加热丝。当实时温度与测试人员预期的测定温度相差较大时，通过外部终端9向控制装置6发出开启大功率发热丝4指令，控制装置6在接收到指令后，控制大功率发热丝4开启发热。当实时温度即将接近测试人员预期的测定温度时，通过外部终端9向控制装置6发出开启小功率发热丝4指令，控制装置6在接收到指令后，控制小功率发热丝4开启发热。当9个温控点8的实时温差在±1℃范围内时，测试人员通过外部终端9向控制装置6发送读取电阻信息，控制模块在接收到信息后，向电阻读取模块7发送读取指令。电阻读取模块7在接收到读取指令后，开始读取电阻信息。并将读取到的电阻信息发送给外部终端9。测试人员再选取其他需要测定的温度点，逐一对其电阻信息进行检测。外部终端9最终对多个温度点的信息进行计算得到该组热敏电阻10的阻温特性。

第二实施方式

测试人员预先设定好多个需要测定的温度点，并设置好电阻检测时，所需要的保温时长。测试人员通过外部终端9开启测试。控制模块根据与现设定好的多个温度点，进行温度控制。具体的控制大功率发热丝4开启发热，快速的升温，再控制小功率发热丝4开启发热，缓慢升温达到预先设定的温度。同时控制鼓风机5对加热的空气进行搅拌，鼓风机5的风速可自动控制，并形成循环风路。9个温控点8实时的检测当前环境的温度信息，每个温控点8包括温度探头，容纳腔3侧壁设置有用于使得温度探头穿过的探头通孔，所述温度探头通过通孔伸入到所述容纳腔3中。并将测量得到的9个点的温度信息传输给外部终端9。当9个温控点8的实时温差在±1℃范围内时，控制装置6进行定时，定时的时长为预先设定好的保温时长。定时结束后向电阻读取模块7发送读取电阻指令。电阻读取模块7在接收到读取指令后，开始读取电阻信息。并将读取到的电阻信息发送给外部终端9。控制模块继续对下一个设定好的温度点进行检测，当多个温度点的电阻信息全部检测完成后，外部终端9最终对多个温度点的信息进行计算得到该组热敏电阻10的阻温特性。

如上所述，详细介绍了一种测量电阻阻温特性的系统。环状固定架能够深入到调温箱1内部的中心位置，并将环状固定架多层同心叠放。同时将容纳腔3也设置为圆柱状，以保证每个样品的温度均匀性。并通过设置鼓风机5，将加热好的空气进行搅拌，然后送出，在所述进气孔、容纳腔3、出气孔、容纳腔3的侧壁和所述调温箱1的侧壁之间形成循环风路，使容纳腔3内能够均匀受热。并将容纳腔3内的温控点8增加到9个，提升了测量时对温度的准确性。总的来说，本发明能够提升热敏电阻10的测量的效率，还提升了测量时温度的稳定度和均匀度，进一步的提升了测量的准确性。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种测量电阻阻温特性的系统，其特征在于，包括：电阻固定装置(2)和调温箱(1)；

所述电阻固定装置(2)，包括多层同心叠放的环状固定架，每个环状固定架上沿环形排列多个安放座，每个安放座用于固定一个热敏电阻；

所述调温箱(1)，内部设置有容纳腔(3)，容纳腔(3)用于容纳所述电阻固定装置(2)；

所述容纳腔(3)呈圆柱状，容纳腔(3)底部设置有进气孔，容纳腔(3)侧壁的顶部设置有出气孔；

所述容纳腔(3)下方的进气孔处设置有鼓风机(5)和发热丝(4)；

所述发热丝（4）分为大功率发热丝和小功率发热丝；

所述鼓风机(5)运作时，将被所述发热丝(4)加热的空气在所述进气孔、容纳腔(3)、出气孔、容纳腔(3)的侧壁和所述调温箱(1)的侧壁之间形成循环风路。

2.根据权利要求1所述的测量电阻阻温特性的系统，所述调温箱(1)还包括箱盖，设置于所述容纳腔(3)的开口处，其形状与所述容纳腔(3)的开口完全切合,用于密封容纳腔(3)。

3.根据权利要求2所述的测量电阻阻温特性的系统，电阻固定装置(2)还包括连接杆，所述连接杆的一端与所述箱盖连接，另一端与所述环状固定架连接。

4.根据权利要求1所述的测量电阻阻温特性的系统，还包括与所述发热丝(4)电连接的控制装置(6)，所述控制装置(6)用于控制所述发热丝(4)的开启、关闭和变温。

5.根据权利要求4所述的测量电阻阻温特性的系统，所述控制装置(6)还连接鼓风机(5)，用于控制鼓风机(5)的开启、关闭和变速。

6.根据权利要求1所述的测量电阻阻温特性的系统，容纳腔(3)内设置有多个温控点(8)，所述多个温控点(8)分布在容纳腔(3)侧壁的上、中、下三个部位,每个所述温控点(8)均连接外部终端(9)，所述温控点(8)测量当前容纳腔(3)内的温度信息，并将所述温度信息传输给外部终端(9)。

7.根据权利要求6所述的测量电阻阻温特性的系统，其中，所述温控点(8)的个数为9个，其中，容纳腔(3)上部分均匀分布4个温控点(8)，容纳腔(3)中部位置设置1个温控点(8)，容纳腔(3)下部分均匀分布4个温控点(8)。

8.根据权利要求6所述的测量电阻阻温特性的系统，还包括电阻读取模块(7)，与每个安放座电连接，用于读取每个插入到安放座的热敏电阻(10)的电阻信息，并将读取到的电阻信息传输给外部终端(9)。

9.根据权利要求8所述的测量电阻阻温特性的系统，所述外部终端(9)根据所述温度信息判断多个温控点(8)的温度差是否在预设范围内；

若是，则向控制装置(6)发送启动电阻读取模块(7)指令；

所述控制装置(6)，用于在接到所述外部终端(9)发送的启动电阻读取模块(7)指令，向电阻读取模块(7)发送读取电阻指令；

若不是，则向控制装置(6)发送调整温度指令；

所述控制装置(6)，还用于在接到所述外部终端(9)发送的调整温度指令后，控制所述发热丝(4)的变温。

10.根据权利要求9所述的测量电阻阻温特性的系统，所述控制装置(6)包括定时模块，当所述控制装置(6)接收到所述外部终端(9)发送的启动电阻读取模块(7)指令时，定时模块启动一个定时程序，当启动的定时程序的时间到达时，控制装置(6)向电阻读取模块(7)发送读取电阻指令。