一种基于半导体制冷的高低温试验箱制造技术

本实用新型专利技术涉及低压载波设备性能测试技术领域，具体涉及一种基于半导体制冷的高低温试验箱，具体包括箱体、温度调节系统，温度调节系统包括信号检测模块、中央处理器、加热装置、制冷装置；信号检测模块采集箱体内部的温度信号给中央处理器处理，中央处理器控制制冷装置、加热装置的工作状态；加热装置用于当箱体内部高度低于预设值时升高箱体内的温度；制冷装置用于当箱体内部温度高于预设值时降低箱体内的温度；本实用新型专利技术解决了一般高低温试验箱体积大、精度低等问题，本实用新型专利技术采用半导体制冷片与DS18B20温度传感器多点测温相结合，减少了测量误差和增加了测试过程中的稳定性，提高了电子工业产品环境可靠性和质量检验水平。

【技术实现步骤摘要】
一种基于半导体制冷的高低温试验箱
本技术涉及低压载波设备性能测试
，具体涉及一种基于半导体制冷的高低温试验箱。
技术介绍
目前，针对电子工业产品环境可靠性和质量检验需求的不断增加，对被试设备高低温试验的温度控制精度的要求也不断提高。对于低压载波设备性能测试方面，许多生产厂家已生产出相应的高低温试验箱，在原理上多是通过压缩机作为制冷装置。这种设计方式存在的问题是：在压缩机启停时会引起很大的振动，这种振动会产生测量误差。基于此，目前常用的高低温试验箱很难满足实际控制精度的要求。然而随着我国半导体制冷技术的飞速发展，需要新型的高低温试验箱设计方案，将微控制器与半导体制冷技术、多点测温等相结合的高低温试验箱的设计将成为关注热点，以减少测量误差和保证测试过程中的稳定性，提高电子工业产品环境可靠性和质量检验水平。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种基于半导体制冷的高低温试验箱，具体技术方案如下：一种基于半导体制冷的高低温试验箱包括箱体、温度调节系统，所述温度调节系统包括信号检测模块、中央处理器、加热装置、制冷装置；所述信号检测模块用于采集箱体内部的温度信号并将采集到的温度信号传输给中央处理器处理；所述中央处理器用于处理信号检测模块采集到的温度信号，并控制制冷装置、加热装置的工作状态；所述加热装置用于当箱体内部高度低于预设值时升高箱体内的温度；所述制冷装置用于当箱体内部温度高于预设值时降低箱体内的温度；所述中央处理器分别与信号检测模块、加热装置、制冷装置连接。进一步，所述箱体包括外壳、外壳内侧的保温隔热层、与外壳上方开口处匹配的箱盖。进一步，所述信号检测模块包括温度采集模块、A/D转换模块；所述温度采集模块与A/D转换模块连接；所述温度采集模块包括温度传感器，温度传感器的探头置于箱体内壁上。进一步，所述中央处理器包括温度控制模块、人机交互模块；所述人机交互模块与温度控制模块连接。进一步，加热装置包括加热驱动电路模块、硅胶发热片、加热装置支架板；所述加热驱动电路模块与硅胶发热片连接，加热驱动电路模块、硅胶发热片固定在加热装置支架板上，加热装置支架板安装在箱体的内壁上。进一步，所述加热驱动电路模块包括第一电阻R1、第一NPN型三极管Q1、第一二极管D1、第一固态继电器K1；所述第一电阻R1与第一NPN型三极管的基极连接，第一NPN型三极管的放射极与5V电源的接地极连接，第一NPN型三极管的集电极分别与第一二极管的正极、第一固态继电器的一端连接，5V电源的正极分别与第一二极管的负极、第一固态继电器的另一端连接；第一固态继电器与分别与若干个硅胶发热片连接。进一步，所述制冷装置包括制冷驱动电路模块、半导体制冷片；所述制冷驱动电路与半导体制冷片连接，所述半导体制冷片包括冷端面和热端面，所述半导体制冷片安装在箱体内壁上。进一步，所述制冷驱动电路模块包括第二电阻R2、第二NPN型三极管Q2、第二二极管D2、第二固态继电器K2；所述第二电阻R1与第二NPN型三极管的基极连接，第二NPN型三极管的放射极与5V电源的接地极连接，第二NPN型三极管的集电极分别与第二二极管的正极、第二固态继电器的一端连接，5V电源的正极分别与第二二极管的负极、第二固态继电器的另一端连接；第二固态继电器与分别与若干个半导体制冷片连接。进一步，所述制冷装置还包括散热装置，所述散热装置与制冷驱动电路模块连接，所述散热装置安装在半导体制冷片的热端面对面，用于为半导体制冷片的热端面散热。进一步，所述散热装置为风扇。本技术的有益效果为：本技术解决了一般高低温试验箱体积大、精度低等问题，选用DS18B20温度传感器对高低温试验箱进行多点测温，保证温度信息的精准性和稳定性，且成本低，性价比高。本技术采用半导体制冷片与DS18B20温度传感器多点测温相结合，减少了测量误差和增加了测试过程中的稳定性，提高了电子工业产品环境可靠性和质量检验水平。附图说明图1为本专利技术的温度调节系统的示意图；图2是本技术的温度采集模块的电路示意图；图3是本技术的加热驱动电路模块的电路示意图；图4是本技术的制冷驱动电路模块的电路示意图。具体实施方式为了更好的理解本技术，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明：如图1所示，一种基于半导体制冷的高低温试验箱包括箱体、温度调节系统，温度调节系统包括信号检测模块、中央处理器、加热装置、制冷装置。信号检测模块用于采集箱体内部的温度信号并将采集到的温度信号传输给中央处理器处理；中央处理器用于处理信号检测模块采集到的温度信号，并控制制冷装置、加热装置的工作状态；加热装置用于当箱体内部高度低于预设值时升高箱体内的温度；制冷装置用于当箱体内部温度高于预设值时降低箱体内的温度；中央处理器通过RS485通信线与信号检测模块连接，中央处理器通过信号控制线分别与加热装置、制冷装置连接。箱体包括外壳、外壳内侧的保温隔热层、与外壳上方开口处匹配的箱盖。信号检测模块包括温度采集模块、A/D转换模块；信号检测模块中的温度采集模块安装在箱体内壁的4个温度采集点上，温度采集模块与A/D转换模块通过信号线相连，A/D转换模块安装在中央处理器机壳内。温度采集模块用于采集箱体内部的温度信号，并将采集到的温度信号传输到A/D转换模块，A/D转换模块用于将采集到的温度信号转换为数字信号传输到中央处理器进行处理；温度采集模块与A/D转换模块连接；温度采集模块包括温度传感器，温度传感器的探头置于箱体内壁上。温度传感器为DS18B20温度传感器，DS18B20温度传感器体积小，价格便宜，且具有很强的抗干扰能力，精度高，测量温度范围为-55～+125℃。如图2所示，本技术采用12位的温度读数方式，同时采用４个DS18B20温度传感器对箱体内部的温度进行检测。DS18B20温度传感器通过R3上拉电阻和5VVCC电源供电，由于DS18B20温度传感器有48位序列号，因此，每个DS18B20温度传感器都不一样，这样能使其在１根总线上挂载多个DS18B20温度传感器。每个DS18B20温度传感器均采用12位的温度显示时，其分辨率为0.0625℃，即实际的采集温度值是将寄存器中的二进制数值乘以0.0625。采用2位小数显示，可以精确到±0.05℃。因此，本技术采集得到的温度值具有很高的精度，足以满足本技术的精度要求。图2中，NPN型三极管为9013NPN型三极管，电阻R3=4.7K欧姆，VCC为5V电源。中央处理器包括温度控制模块、人机交互模块；中央处理器安装在箱体外壁，中央处理器的机壳内固定安置有温度控制模块和人机交互模块，人机交互模块提供对外的液晶显示屏和操作键盘接口。温度控制模块用于控制加热装置、制冷装置的工作状态，人机交互模块用于显示箱体的温度和操作人员输入的数据或指令，以实现人机交互；人机交互模块与温度控制模块通过RS485通信线连接。温度控制模块的芯片选用MC9S12XS128为核心控制芯片，该芯片为16位处理器，112管脚LQFP封装。加热装置包括加热驱动电路模块、硅胶发热片、加热装置支架板；加热驱动电路模块与硅胶发热片连接，加热驱动电路模块、硅胶发热片固定在加热装置支架板上，加热装置支架板安装在箱体的内壁上。如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于半导体制冷的高低温试验箱，其特征在于：包括箱体、温度调节系统；所述温度调节系统包括信号检测模块、中央处理器、加热装置、制冷装置；所述信号检测模块用于采集箱体内部的温度信号并将采集到的温度信号传输给中央处理器处理；所述中央处理器用于处理信号检测模块采集到的温度信号，并控制制冷装置、加热装置的工作状态；所述加热装置用于当箱体内部高度低于预设值时升高箱体内的温度；所述制冷装置用于当箱体内部温度高于预设值时降低箱体内的温度；所述中央处理器分别与信号检测模块、加热装置、制冷装置连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于半导体制冷的高低温试验箱，其特征在于：包括箱体、温度调节系统；所述温度调节系统包括信号检测模块、中央处理器、加热装置、制冷装置；所述信号检测模块用于采集箱体内部的温度信号并将采集到的温度信号传输给中央处理器处理；所述中央处理器用于处理信号检测模块采集到的温度信号，并控制制冷装置、加热装置的工作状态；所述加热装置用于当箱体内部高度低于预设值时升高箱体内的温度；所述制冷装置用于当箱体内部温度高于预设值时降低箱体内的温度；所述中央处理器分别与信号检测模块、加热装置、制冷装置连接。2.根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷的高低温试验箱，其特征在于：所述箱体包括外壳、外壳内侧的保温隔热层、与外壳上方开口处匹配的箱盖。3.根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷的高低温试验箱，其特征在于：所述信号检测模块包括温度采集模块、A/D转换模块；所述温度采集模块与A/D转换模块连接；所述温度采集模块包括温度传感器，温度传感器的探头置于箱体内壁上。4.根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷的高低温试验箱，其特征在于：所述中央处理器包括温度控制模块、人机交互模块；所述人机交互模块与温度控制模块连接。5.根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷的高低温试验箱，其特征在于：加热装置包括加热驱动电路模块、硅胶发热片、加热装置支架板；所述加热驱动电路模块与硅胶发热片连接，加热驱动电路模块、硅胶发热片固定在加热装置支架板上，加热装置支架板安装在箱体的内壁上。6.根据权利要求5所述的一种基于半导体制冷的高低温试验箱，其特征在于：所述加热驱动电路模...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁捷，黄柯颖，李刚，蒋雯倩，龙东，龙伟杰，丁志华，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：广西,45