【技术实现步骤摘要】
一种温差电元件发电性能测试系统和样品台
[0001]本专利技术涉及半导体测试
，具体涉及一种温差电元件发电性能测试系统和样品台。
技术介绍
[0002]基于泽贝克效应的温差电转换技术可实现温差发电，与传统技术相比，温差发电具有无传动部件、无噪声、无需维护、寿命长等优点，在军事和空间探测等领域具有不可替代的地位，其典型的应用是作为空间电源的同位素温差电池，NASA 1977年发射的“旅行者”号上使用的3个锗硅材料的GPHS
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RTG工作寿命已超过45年。
[0003]通常，温差电器件是由一系列的P型、N型温差电元件通过导流电极电串联、热并联构成的组件，可见，温差电材料是温差电器件的核心，为了提高器件的可靠性，首先要确保温差电材料高效、稳定、可靠，在器件集成前对温差电元件进行工况模拟测试，可以少走弯路，缩短器件研制周期。因此，对温差电元件的发电性能的测试是非常必要的。
[0004]然而，当前市场上商业化的发电性能的器件测试设备主要来自日本真空理工的PEM该设备主要测试温差电器件发电性能且对样品规格有严格要求，而Mini
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PEM产品主要测试单个温差电元件的发电性能，不适合同时对P型、N型两种不同类型的温差电元件进行测试，测试效率低。同时，中国专利CN 105203940 B公开的一种热电元件可靠性评价系统及方法是针对传统“π”形结构的单偶及元件的发电性能评价，其中P型、N型元件长度必须一致，样品需要焊接，制备相对复杂，不利于批量操作。
技术实现思路
>[0005]本专利技术提供一种温差电元件发电性能测试系统和样品台，以提供一种能够同时对多个待测温差电元件进行测试的方案。
[0006]本专利技术的第一方面，提供一种温差电元件发电性能测试系统，用于同时对两种不同类型的待测温差电元件进行测试，包括电源单元，检测单元，样品台和气氛单元，所述气氛单元用于至少容置所述待测温差电元件以提供测试气氛，所述样品台用于夹持所述待测温差电元件，所述电源单元用于与所述样品台和所述待测温差电元件组成温差发电回路，其中所述样品台包括集温器和在所述集温器两侧设置的电极，所述集温器与所述电极存在温度差，所述电极用于将所述两种不同类型的待测温差电元件分类型地夹持在所述集温器的两侧以形成温差电偶，所述电源单元与所述电极连接构成所述温差发电回路，所述检测单元用于通过所述温差发电回路检测所述待测温差电元件的发电性能。
[0007]可选的，在本专利技术一些实施例中，所述样品台包括基板，导轨和滑块，所述导轨固定设置在所述基板上，所述滑块设置在所述导轨上并与所述导轨滑动连接，所述滑块与所述电极固定连接，所述滑块设置有多个以与多个电极对应，其中所述导轨设置在设定方向上以实现所述电极在所述设定方向的移动。
[0008]可选的，在本专利技术一些实施例中，所述样品台还包括压紧装置，所述压紧装置用于推动所述电极沿特定方向运动，实现所述多个电极，多个待测温差电元件与所述集温器间的抵靠。
[0009]可选的，在本专利技术一些实施例中，所述样品台包括支架，所述支架设置在所述导轨两侧，所述压紧装置包括手柄和螺杆，所述螺杆贯穿所述支架设置，所述手柄固定设置在所述螺杆远离所述导轨的一侧，其中所述螺杆与所述支架螺纹连接，所述压紧装置通过调整所述螺杆穿过所述支架的贯穿量实现推动所述电极在所述特定方向上的运动。
[0010]可选的，在本专利技术一些实施例中，所述压紧装置还包括垫片和弹簧，所述垫片固定设置在所述螺杆靠近所述导轨的一侧，其中所述弹簧部分地套设在所述螺杆中，所述弹簧一端与所述滑块抵接，一端与所述垫片抵接。
[0011]可选的，在本专利技术一些实施例中，所述滑块包括底座和电极座，所述底座与所述导轨滑动连接，所述电极座设置在所述底座上与所述底座固定连接，所述电极座一侧与所述弹簧抵接，另一侧与所述电极固定。
[0012]可选的，在本专利技术一些实施例中，所述集温器用于建立热端温度，所述多个电极用于建立冷端温度。
[0013]可选的，在本专利技术一些实施例中，所述样品台水平放置。
[0014]可选的，在本专利技术一些实施例中，所述基板和电极座由低热导率的电绝缘材料制成，所述集温器和所述电极均通过耐高温，高热导率和高电导率制成。
[0015]可选的，在本专利技术一些实施例中，所述两种不同类型的待测温差电元件包括第一温差电元件和第二温差电元件，所述电极包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述集温器形成夹持空间用于夹持所述第一温差电元件，所述第二电极和所述集温器形成夹持空间用于夹持所述第二温差电元件，其中所述第一温差电元件和所述第二温差电元件中的一个为P型温差电元件，另一个为N型温差电元件。
[0016]可选的，在本专利技术一些实施例中，测量单元与第一电极和集温器通过差分输出电压连接，测量单元与第二电极和集温器通过差分输出电压连接，所述测量单元用于测量所述第一温差电元件和第二温差电元件的电压和温度。
[0017]可选的，在本专利技术一些实施例中，还包括控制单元，所述控制单元包括温度控制器，所述温度控制器用于控制所述集温器和多个所述电极的温度，其中所述温度控制器具有多通道PID温度控制算法，以实现对所述集温器和多个所述电极的温度的独立控制。
[0018]可选的，在本专利技术一些实施例中，所述测试气氛为真空、或者惰性的气氛。
[0019]本专利技术的第二方面，提供一种样品台，用于温差电元件发电性能测试系统以同时对两种不同类型的待测温差电元件进行测试，包括电源单元，检测单元，样品台和气氛单元，所述气氛单元用于至少容置所述待测温差电元件以提供测试气氛，所述样品台用于夹持所述待测温差电元件，所述电源单元用于与所述样品台和所述待测温差电元件组成温差发电回路，其中
所述样品台包括集温器和在所述集温器两侧设置的电极，所述集温器与所述电极存在温度差，所述电极用于将所述两种不同类型的待测温差电元件分类型地夹持在所述集温器的两侧以形成温差电偶，所述电源单元与所述电极连接构成所述温差发电回路，所述检测单元用于通过所述温差发电回路检测所述待测温差电元件的发电性能。
[0020]本专利技术的有益效果在于：通过设置所述样品台，所述电源单元，所述测量单元和所述气氛单元，并将所述样品台设置为包括所述集温器和所述电极，并使得所述电源单元与所述多个电极中远离所述集温器的一端连接组成温差发电回路的方案，能够很好的实现对不同类型的待测温差电元件的同时测试；通过设置所述导轨和滑块，能够很好的保证所述多个电极在所述设定方向上的移动；通过设置所述支架和夹紧装置，能够通过调整所述螺杆穿过所述支架的贯穿量实现推动所述电极在所述特定方向上的运动，进而实现所述多个待测温差电元件与所述集温器、所述电极间的抵靠；通过设置所述垫片和弹簧，能够直观的展示所述压紧装置对所述多个电极的压力情况，进而方便调整所述压紧装置对所述多个电极的调整；通过本专利技术的方案，不需要将温差电元件焊接成“π”形单偶，同时，在本专利技术中，温差电元件尺寸不受限制，元件高度不需要保持一致，样品本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种温差电元件发电性能测试系统，用于同时对两种不同类型的待测温差电元件进行测试，其特征在于，包括电源单元，检测单元，样品台和气氛单元，所述气氛单元用于至少容置所述待测温差电元件以提供测试气氛，所述样品台用于夹持所述待测温差电元件，所述电源单元用于与所述样品台和所述待测温差电元件组成温差发电回路，其中所述样品台包括集温器和在所述集温器两侧设置的电极，所述集温器与所述电极存在温度差，所述电极用于将所述两种不同类型的待测温差电元件分类型地夹持在所述集温器的两侧以形成温差电偶，所述电源单元与所述电极连接构成所述温差发电回路，所述检测单元用于通过所述温差发电回路检测所述待测温差电元件的发电性能。2.根据权利要求1所述的一种温差电元件发电性能测试系统，其特征在于，所述样品台包括基板，导轨和滑块，所述导轨固定设置在所述基板上，所述滑块设置在所述导轨上并与所述导轨滑动连接，所述滑块与所述电极固定连接，所述滑块设置有多个以与所述电极对应，其中所述导轨设置在设定方向上以实现所述电极在所述设定方向的移动。3. 根据权利要求2所述的一种温差电元件发电性能测试系统，其特征在于，所述样品台还包括压紧装置，所述压紧装置用于推动所述电极沿特定方向运动，实现所述电极，所述待测温差电元件与所述集温器间的抵靠。4.根据权利要求3所述的一种温差电元件发电性能测试系统，其特征在于，所述样品台包括支架，所述支架设置在所述导轨两侧，所述压紧装置包括手柄和螺杆，所述螺杆贯穿所述支架设置，所述手柄固定设置在所述螺杆远离所述导轨的一侧，其中所述螺杆与所述支架螺纹连接，所述压紧装置通过调整所述螺杆穿过所述支架的贯穿量实现推动所述电极在所述特定方向上的运动。5.根据权利要求4所述的一种温差电元件发电性能测试系统，其特征在于，所述压紧装置还包括垫片和弹簧，所述垫片固定设置在所述螺杆靠近所述导轨的一侧，其中所述弹簧部分地套设在所述螺杆中，所述弹簧一端与所述滑块抵接，一端与所述垫片抵接。6.根据权利要求5所述的一种温差电元件发电性能测试系统，其特征在于，所述滑块包括底座和电极座，所述底座与所述导轨滑动连接，所述电极座设置在所述底座上与所述底座固定连接，所述电极座一侧与所述弹簧抵接，另一侧与所述电极固定。7.根据权利要求1所述的一种温差电元件发电性能测试系统，其特征在于，所述集温器用于建立热端温度，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖锦城，柏胜强，夏绪贵，宋庆峰，王超，史迅，陈立东，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：
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