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準規(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，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：不得從進出風口或其它不安全處引出。

當有兩種不同的導體或半導體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)”，兩種導體組成的回路稱為“熱電偶”，這兩種導體稱為“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，從而得到準確的原始運算數(shù)據(jù)。圖5為Web表格導出的數(shù)據(jù)。

圖5 Web數(shù)據(jù)

ZLG致遠電子DM100、DP100數(shù)據(jù)采集記錄儀是一種通用的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，通過模塊化的設(shè)計構(gòu)架，為用戶提供多樣化的數(shù)據(jù)采集模塊，全面采集直流電壓、直流電流、數(shù)字量、溫度、濕度等多種傳感器信號數(shù)據(jù)，可實時操作并顯示多種測量結(jié)果。用戶可對采集到的數(shù)據(jù)進行自定義運算處理，并實現(xiàn)高可靠性的數(shù)據(jù)存儲記錄功能。DM100、DP100數(shù)據(jù)采集記錄儀從數(shù)據(jù)采集、測量運算到存儲記錄，為用戶提供一個方便可靠的數(shù)據(jù)采集儀器。