本发明专利技术提出一种基于FPGA的热电材料的自动测试仪，其特征在于：包括一上位机，具有操作及显示界面，用于对测试过程所需测试的温度组合进行设定，及测试过程各种数据的显示；一测试控制装置，基于FPGA，用于对测试过程进行调度和控制；以及一测试执行装置，用于测试过程中对热电材料样品进行加热或制冷的温度控制，以及测量温差电动势和电导率。本发明专利技术的目的在于利用FPGA建立一套配置存储、数据存储以及任务调度系统，使测试的过程都由自动测试仪自动进行控制以及测量，尽可能的减少人手操作在测试过程中所占的比重，实现测试过程的人员最优化配置。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】一种基于FPGA的热电材料的自动测试仪
本专利技术属于半导体材料测试装置，具体涉及一种基于FPGA的热电材料的自动测试仪。
技术介绍
热电材料是一种能将热能和电能之间直接转换的特殊功能材料，具有广泛的应用前景。在环境污染和能源危机日益严重的今天，进行新型热电材料的研宄具有很强的现实意义。热电材料的热电性能主要通过测量温差电动势和电导率再进行计算得到。目前，用于热电材料测量的设备，由于涉及对样品温度的精确控制，要求每改变一次温度设置，加热或降温过程不能过于快速，必须缓慢进行。这必然导致了测试过程的缓慢，而且在测试过程中全程每个步骤都需要人手进行操作。例如，针对某一特定测试条件进行的测试，都必须人手配置一次仪器，然后等待待测样品满足测试的温度条件后，又需要记录下当前测试样品两极的温差和电势差，以便测试结束后计算热电系数。同时，为了能更详细精确的了解待测样品的热电性能，必然需要对样品进行多种不同测试条件下的测试，针对同一测试环境，也需要进行多次测试以验证样品在同一测试环境下的一致性。故此，针对一个待测样品的测试往往需要一段相当长的时间，相比较而言需要人手操作的时间很短，而其中等待的时间占较大的比重。这样极大的浪费了人力，导致效率低下。为了提高测试效率，节省人手，需要引入一种自动化测试手段，可以设置多组温度值得组合，在测试开始前就把测试过程所需的各种温度组合配置好，测试过程中，各种测量以及记录数据的工作都由测试装置自动完成，实验人员只需在测试完成后，把数据导出并进行分析处理即可，这样就可以极大的提高测试效率，极大的节省人力成本。
技术实现思路
基于
技术介绍
中所提及到的问题，本专利技术提出一种基于FPGA的热电材料的自动测试仪，目的在于利用FPGA建立一套配置存储、数据存储以及任务调度系统，使测试的过程都由自动测试仪自动进行控制以及测量，尽可能的减少人手操作在测试过程中所占的比重，实现测试过程的人员最优化配置。本专利技术所采用的技术方案如下: 一种基于FPGA的热电材料的自动测试仪，包括 一上位机，具有操作及显示界面，用于对测试过程所需测试的温度组合进行设定，及测试过程各种数据的显示； 一测试控制装置，基于FPGA，用于对测试过程进行调度和控制；以及一测试执行装置，用于测试过程中对热电材料样品进行加热或制冷的温度控制，以及测量温差电动势和电导率。于本专利技术的一个或多个实施例中，所述测试控制装置包括配置存储模块、数据存储模块、任务调度模块、温度测控模块、电压测量模块以及上位机接口模块； 所述配置存储模块，用于储存来自上位机的温度组合设置； 所述数据存储模块，用于储存测试过程中所测得的温度以及电压值； 所述任务调度模块，用于在测试过程中依次调用预设定的各组温度组合进行测试；所述温度测控模块，用于计算测试执行装置的温度控制电路所需的加热或制冷值，并驱动所述测试执行装置； 所述电压测量模块，用于测量获取由所述测试执行装置所反馈的热电材料样品两极的电压值； 所述上位机接口模块，用于上位机与测试控制装置进行通信。本专利技术与现有技术相比，其优越性体现在: I)整个测试过程只需要测试人员在开始阶段进行操作，把多组测试所需的温度组合预存于测试仪当中，依次加载并进行控制，期间测量仪自动运行，不再需要人手操作，可极大的节省人力，提尚效率。2)对温度的测控以及对电动势的测量的功能都是以硬件形式固化在FPGA中，各种测试条件通过可配置的寄存器的方式实现。3)测量仪的核心部分基于FPGA来设计实现，可根据不同的种温度、电压测控装置修改固件，方便对传统的人手操作的旧设备进行升级。【附图说明】图1为本专利技术的自动测试仪的组成示意图。图2为本专利技术的测试控制装置的功能框架示意图。图3为本专利技术的测试控制装置的工作流图。【具体实施方式】如下结合附图，对本申请方案作进一步描述: 如图1所示，本专利技术的自动测试仪，包括 一上位机1，具有操作及显示界面，用于对测试过程所需测试的温度组合进行设定，及测试过程各种数据的显示； 一测试控制装置2，基于FPGA，用于对测试过程进行调度和控制；以及一测试执行装置3，用于测试过程中对热电材料样品进行加热或制冷的温度控制，以及测量温差电动势和电导率。所述上位机I作为人机交互接口，测试人员在测试开始前，通过上位机I的操作及显示界面对测试过程中所需的各种温度组合进行预设置，设置完成后由上位机I发送给测试控制装置2。所述测试执行装置3可采用现有的执行装置或定制装置，其应具有实现对测试样品温度调节的温度控制电路，及对测试过程中样品温差电动势进行测试的电动势测量电路。所述测试控制装置2为基于FPGA的硬件系统，其获取上位机所设定的参数，通过寄存器的方式存于系统中。在测试过程中，测试控制装置2从寄存器中依次调出当前测试所用的温度组合设定，并以此来控制测试执行装置3中的温度控制电路，具体为，使待测样品两极的温度上升或下降。当所测温度达到符合预设的温度差并稳定一段时间后，从测试执行装置3的电动势测量电路中获取测量数据，并实时上载所测量得到的各种数据至上位机I中，由上位机I显示与记录测试过程，并对测试数据(主要是热电材料两极的温度数据与电动势数据)进行分析处理，评估热电材料的热电性能。如图2所示，测当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于FPGA的热电材料的自动测试仪，其特征在于：包括一上位机，具有操作及显示界面，用于对测试过程所需测试的温度组合进行设定，及测试过程各种数据的显示；一测试控制装置，基于FPGA，用于对测试过程进行调度和控制；以及一测试执行装置，用于测试过程中对热电材料样品进行加热或制冷的温度控制，以及测量温差电动势和电导率。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁晓峰，王昭，叶晖，徐肯，姜洪波，
申请(专利权)人：广东博威尔电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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