CN115200747A - 温度传感器的校准装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温度传感器的校准装置，包括：信号屏蔽装置，信号屏蔽装置具有第一容纳腔，信号屏蔽装置将第一容纳腔的信号和信号屏蔽装置外侧的信号进行电隔离；恒温装置，设置于第一容纳腔内，恒温装置被构造为六面体，恒温装置的每个外表面具有相同的温度并均匀设置有多个凹槽，凹槽适用于容纳待校准的测试芯片，测试芯片适用于测试信号屏蔽装置内的温度；多个标定机构，设置于信号屏蔽装置的内表面，标定机构适用于测量信号屏蔽装置内的温度以提供标准值，通过对比测试芯片的测量结果和标准值以对测试芯片进行校准；以及温控装置，温控装置安装在信号屏蔽装置上，温控装置适用于控制信号屏蔽装置内的温度。

Description

温度传感器的校准装置

技术领域

本发明涉及集成电路校准装置领域，尤其涉及一种温度传感器的校准装置。

背景技术

温度传感器因其特定的测温功能而被广泛应用于各个领域。随着集成电路的快速发展，对于温度传感器测温精度准确性和稳定性要求也越来越高。温度传感器可以通过修调模式提高自身测温精度，而保障修调成功的基础也可分成两类，合理的修调点及稳定的修调环境。修调点的选取是根据不同芯片的技术参数而定，而稳定的修调环境则是各类温度传感器芯片通用且必须的要素。

目前，高低温实验箱可通过恒温修调环境可达到1℃至1.5℃之间，但多宽温度传感器芯片自身实际的温度误差范围远低于环境温差，为0.5℃至1℃。传统的温度传感器由于没有高精度的修调装置，其温度误差范围基本维持在2℃以上，由此产生的温度偏差问题极为普遍，对温度传感器占领特定领域市场形成极大的障碍。因此，急需一款稳定性和可靠性均较高的校准装置来解决现有量产温度传感器修调准确性的问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述和其他方面的至少部分技术问题，根据本发明一个方面的实施例，提供一种温度传感器的校准装置，包括：

信号屏蔽装置，信号屏蔽装置具有第一容纳腔，信号屏蔽装置将第一容纳腔的信号和信号屏蔽装置外侧的信号进行电隔离；

恒温装置，设置于第一容纳腔内，恒温装置被构造为六面体，恒温装置的每个外表面具有相同的温度并均匀设置有多个凹槽，凹槽适用于容纳待校准的测试芯片，测试芯片适用于测试信号屏蔽装置内的温度；

多个标定机构，设置于信号屏蔽装置的内表面，标定机构适用于测量信号屏蔽装置内的温度以提供标准值，通过对比测试芯片的测量结果和标准值以对测试芯片进行校准；以及

温控装置，温控装置安装在信号屏蔽装置上，温控装置适用于控制信号屏蔽装置内的温度。

在本发明的一些实施例中，标定机构包括：

安装板，安装于信号屏蔽装置的内表面上，安装板与恒温装置的一个面相对设置；以及

多个标定芯片，安装于安装板上，标定芯片分别与测试芯片相对设置，以共同测量信号屏蔽装置内同一区域的温度，标定芯片的测量结果作为标准值，通过对比测试芯片的测量结果和标准值以对测试芯片进行校准。

在本发明的一些实施例中，温控装置包括：

控制器，安装于信号屏蔽装置的外表面；以及

加热机构，安装于信号屏蔽装置的内表面，适用于根据控制器的信号以调节信号屏蔽装置内的温度。

在本发明的一些实施例中，信号屏蔽装置的材料可以为铜、镍、铝中的任意一种或任意两种的组合。

在本发明的一些实施例中，还包括：

信号处理装置，设置在信号屏蔽装置的外侧，信号处理装置适用于收集测试芯片和标定芯片的测量结果，并根据测量结果对测试芯片进行校准。

在本发明的一些实施例中，信号处理装置通过形成在信号屏蔽装置上的第一通孔与测试芯片和标定芯片电连接。

在本发明的一些实施例中，信号处理装置包括：

连接单元，适用于接收测试芯片和标定芯片的测量结果；

信号处理单元，适用于对测量结果进行处理分析；以及

控制单元，适用于根据信号处理单元处理分析之后的结果对测试芯片进行校准。

在本发明的一些实施例中，每个凹槽内设置有夹具，适用于夹持测试芯片。

在本发明的一些实施例中，测试芯片的温度测量范围是-55℃～125℃。

在本发明的一些实施例中，控制器和通过信号屏蔽装置上的第二通孔与加热机构电连接。

本发明的实施例通过设置信号屏蔽装置可以有效防止外部电磁信号对温度传感器的校准装置产生信号干扰，通过设置恒温装置和标定机构可以实现批量温度传感器校准。

附图说明

图1示意性示出了根据本发明实施例的校准装置的内部结构示意图；

图2示意性示出了根据本发明实施例的校准装置的外部结构示意图；

图3示意性示出了根据本发明实施例的校准装置的原理示意图；以及

图4示意性示出了根据本发明实施例的信号处理装置的结构示意图。

附图标记说明

1-信号屏蔽装置；

11-第一通孔；

2-恒温装置；

21-凹槽；

22-夹具；

23-测试芯片；

3-温控装置；

31-控制器；

32-加热机构；

4-标定机构；

41-安装板；

42-标定芯片；

5-信号处理装置；

51-连接单元；

52-信号处理单元；

53-控制单元。

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白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本发明实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本发明。在此使用的术语“包括”表明了特征、步骤、操作的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

图1示意性示出了根据本发明实施例的校准装置的内部结构示意图。图2示意性示出了根据本发明实施例的校准装置的外部结构示意图。

根据本发明一个方面的实施例，提供一种温度传感器的校准装置，如图1、图2所示，校准装置包括：信号屏蔽装置1，信号屏蔽装置1具有第一容纳腔，信号屏蔽装置1将第一容纳腔的信号和信号屏蔽装置1外侧的信号进行电隔离；恒温装置2，设置于第一容纳腔内，恒温装置2被构造为六面体，恒温装置2的每个外表面具有相同的温度并均匀设置有多个凹槽21，凹槽21适用于容纳待校准的测试芯片23，测试芯片23适用于测试信号屏蔽装置1内的温度；多个标定机构4，设置于信号屏蔽装置1的内表面，标定机构4适用于测量信号屏蔽装置1内的温度以提供标准值，通过对比测试芯片23的测量结果和标准值以对测试芯片23进行校准；以及温控装置3，温控装置3安装在信号屏蔽装置1上，温控装置3适用于控制信号屏蔽装置1内的温度。

本发明的实施例通过设置信号屏蔽装置1可以有效防止外部电磁信号对温度传感器的校准装置产生信号干扰，通过设置恒温装置2和标定机构4可以实现批量温度传感器校准。

在本发明的一些实施例中，恒温装置2采用铝制金属，可以经受多次零下60摄氏度到零上155摄氏度的温度变化，其大小根据使用环境定制。

图3示意性示出了根据本发明实施例的校准装置的原理示意图。

在本发明的一些实施例中，如图3所示，标定机构4包括：安装板41，安装于信号屏蔽装置1的内表面上，安装板41与恒温装置2的一个面相对设置；以及多个标定芯片42，安装于安装板41上，标定芯片42分别与测试芯片23相对设置，以共同测量信号屏蔽装置1内同一区域的温度，标定芯片42的测量结果作为标准值，通过对比测试芯片23的测量结果和标准值以对测试芯片23进行校准。

在本发明的一些实施例中，标定机构4的形状为长方形，可根据恒温装置2的外表面的形状而定制，标定机构4采用耐高温塑料材质，可以经受多次零下60摄氏度到零上155摄氏度的温度变化，而不会产生断裂、损坏的现象。标定机构4上均匀排布着许多小圆孔，用于放置标定芯片42。

在本发明的一些实施例中，标定芯片42为PT100铂电阻，也可以选用PT1000的更高精度铂电阻，标定芯片42与测试芯片23之间的距离在0.4cm-0.5cm之间。

在本发明的一些实施例中，温控装置3包括：控制器31，安装于信号屏蔽装置1的外表面；以及加热机构32，安装于信号屏蔽装置1的内表面，适用于根据控制器31的信号以调节信号屏蔽装置1内的温度。

在本发明的一些实施例中，温控装置3可以保证信号屏蔽装置1内的温度可控，恒温装置2具有良好的导热性，以使恒温装置2的六个面保持在同一温度。本发明的实施例通过设置恒温装置2以使测试芯片23在同一温度下进行测试，避免温度不均匀带来的校准误差大的问题，实现了大批量温度传感器的高精度校准。

在本发明的一些实施例中，信号屏蔽装置1的材料可以为铜、镍、铝中的任意一种或任意两种的组合。

在本发明的一些实施例中，还包括：信号处理装置5，设置在信号屏蔽装置1的外侧，信号处理装置5适用于收集测试芯片23和标定芯片42的测量结果，并根据测量结果对测试芯片23进行校准。

在本发明的一些实施例中，信号处理装置5通过形成在信号屏蔽装置1上的第一通孔11与测试芯片23和标定芯片42电连接。

在本发明的一些实施例中，信号处理装置5与测试芯片23和标定芯片42之间的连接线采用耐高温材料。

图4示意性示出了根据本发明实施例的信号处理装置5的结构示意图。

在本发明的一些实施例中，如图4所示，信号处理装置5包括：连接单元51，适用于接收测试芯片23和标定芯片42的测量结果；信号处理单元52，适用于对测量结果进行处理分析；以及控制单元53，适用于根据信号处理单元52处理分析之后的结果对测试芯片23进行校准。

在本发明的一些实施例中，每个凹槽21内设置有夹具22，适用于夹持测试芯片23。本发明实施例中的凹槽21的形状和大小可根据夹具22形状定制。

在本发明的一些实施例中，每个凹槽21被构造为长方形，凹槽的深度为1-3mm，凹槽的边长为3-5mm，测试芯片23安装在凹槽内与恒温装置2直接接触，夹具22将测试芯片23固定于凹槽21内，测试芯片23通过夹具22与信号处理装置5电连接。

在本发明的一些实施例中，测试芯片23的温度测量范围是-55℃～125℃。

在本发明的一些实施例中，标定芯片42的温度测量范围是-55℃～125℃。

在本发明的一些实施例中，控制器31和通过信号屏蔽装置1上的第二通孔与加热机构32电连接。

至此，已经结合附图对本发明实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各零部件的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

还需要说明的是，在本发明的具体实施例中，除非有所知名为相反之意，本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值，能够根据通过本发明的内容所得的所需特性改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示组成的尺寸、范围条件等等的数字，应理解为在所有情况中是受到“约”的用语所修饰。一般情况下，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。

本领域技术人员可以理解，本发明的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本发明中。特别地，在不脱离本发明精神和教导的情况下，本发明的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本发明的范围。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，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。

Claims (10)

1.一种温度传感器的校准装置，包括：

信号屏蔽装置，所述信号屏蔽装置具有第一容纳腔，所述信号屏蔽装置将所述第一容纳腔的信号和所述信号屏蔽装置外侧的信号进行电隔离；

恒温装置，设置于所述第一容纳腔内，所述恒温装置被构造为六面体，所述恒温装置的每个外表面具有相同的温度并均匀设置有多个凹槽，所述凹槽适用于容纳待校准的测试芯片，所述测试芯片适用于测试所述信号屏蔽装置内的温度；

多个标定机构，设置于所述信号屏蔽装置的内表面，所述标定机构适用于测量所述信号屏蔽装置内的温度以提供标准值，通过对比所述测试芯片的测量结果和所述标准值以对所述测试芯片进行校准；以及

温控装置，所述温控装置安装在所述信号屏蔽装置上，所述温控装置适用于控制所述信号屏蔽装置内的温度。

2.根据权利要求1所述的校准装置，其中，所述标定机构包括：

安装板，安装于所述信号屏蔽装置的内表面上，所述安装板与所述恒温装置的一个面相对设置；以及

多个标定芯片，安装于所述安装板上，所述标定芯片分别与所述测试芯片相对设置，以共同测量所述信号屏蔽装置内同一区域的温度，所述标定芯片的测量结果作为所述标准值，通过对比所述测试芯片的测量结果和所述标准值以对所述测试芯片进行校准。

3.根据权利要求1所述的校准装置，其中，所述温控装置包括：

控制器，安装于所述信号屏蔽装置的外表面；以及

加热机构，安装于所述信号屏蔽装置的内表面，适用于根据所述控制器的信号以调节所述信号屏蔽装置内的温度。

4.根据权利要求1所述的校准装置，其中，所述信号屏蔽装置的材料可以为铜、镍、铝中的任意一种或任意两种的组合。

5.根据权利要求2所述的校准装置，还包括：

信号处理装置，设置在所述信号屏蔽装置的外侧，所述信号处理装置适用于收集所述测试芯片和标定芯片的测量结果，并根据所述测量结果对所述测试芯片进行校准。

6.根据权利要求5所述的校准装置，所述信号处理装置通过形成在所述信号屏蔽装置上的第一通孔与所述测试芯片和标定芯片电连接。

7.根据权利要求5所述的校准装置，其中，所述信号处理装置包括：

连接单元，适用于接收所述测试芯片和标定芯片的测量结果；

信号处理单元，适用于对所述测量结果进行处理分析；以及

控制单元，适用于根据所述信号处理单元处理分析之后的结果对所述测试芯片进行校准。

8.根据权利要求1所述的校准装置，其中，每个所述凹槽内设置有夹具，适用于夹持所述测试芯片。

9.根据权利要求1-8中的任一项所述的校准装置，其中，所述测试芯片的温度测量范围是-55℃～125℃。

10.根据权利要求3所述的校准装置，其中，所述控制器和通过所述信号屏蔽装置上的第二通孔与所述加热机构电连接。

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