一种半导体气体传感器电气性能检测工装及系统技术方案

技术编号:41145802 阅读:5 留言:0更新日期:2024-04-30 18:14
本技术公开了一种半导体气体传感器电气性能检测工装及系统,包括基板和设于基板上的单片机控制模块和多排测试单元,每排测试单元内均设有电源管理模块、第一、第二、第三运算放大模块、通道选通模块及多个测试插孔,每排测试单元内,电源管理模块分别为第一、第二、第三运算放大模块、通道选通模块及多个测试插孔供电,单片机控制模块与上位机模块通讯连接,单片机控制模块用于采集每个插入测试插孔内的半导体气体传感器的热源电压、老化电压和负载电压值,并将采集的数据传送至上位机,本技术可实现多个待测半导体气体传感器的批量检测,大大提高了半导体气体传感器的检测效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体气体传感器电气性能检测,具体涉及一种半导体气体传感器电气性能检测工装及系统


技术介绍

1、如图1所示,以往的半导体气体传感器的电气性能测试方式由稳压电源2、阻抗分析仪3和待测半导体气体传感器1组成,通过将稳压电源2连接半导体气体传感器1的1、4引脚端,为半导体气体传感器1提供需要的热源电压,并对其内部的热源电阻rh进行持续加热,阻抗分析仪3连接2、3引脚端,当热源电阻rh被持续加热3分钟后,使用阻抗分析仪3测量2、3引脚端之间的内阻rs两端的阻抗值,并进行记录,当需要更换其他半导体气体传感器1,重复上述步骤即可。

2、以往半导体气体传感器1的电气性能测试方式检测效率低,单次只能检测单支样品,不能满足批量样品一次检测的需求,检测效率低,同时以往的电气性能测试方式还存在自动化程度低,需要借助人工频繁更换样本进行测试,并对测试数据进行手动记录,费时费力,由于其需要借助阻抗分析仪3,会造成检测成本的增加,对于资金有限的企业、单位,具有较强的制约性。因此,亟需一种半导体气体传感器电气性能检测工装及系统。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足之处,本技术提供了一种半导体气体传感器电气性能检测工装及系统。

2、本技术公开了一种半导体气体传感器电气性能检测工装,包括基板,所述基板上设置有单片机控制模块和多排测试单元,每排所述测试单元内均设有电源管理模块、第一运算放大模块、第二运算放大模块、第三运算放大模块、通道选通模块以及多个供半导体气体传感器插入的测试插孔;

3、在每排所述测试单元内,所述电源管理模块分别为所述第一运算放大模块、第二运算放大模块、第三运算放大模块、通道选通模块、多个所述测试插孔的热源电压引脚端及多个所述测试插孔的老化电压引脚端供电;多个所述测试插孔的热源电压引脚端并联后与所述第一运算放大模块的输入端电连接,多个所述测试插孔的老化电压引脚端并联后与所述第二运算放大模块的输入端电连接,所述第一运算放大模块的输出端、所述第二运算放大模块的输出端、每个所述测试插孔的负载电压引脚端分别与所述通道选通模块的输入端连接,所述通道选通模块的选通控制端与所述单片机控制模块电连接;

4、所述通道选通模块的输出端与所述第三运算放大模块的输入端连接,所述第三运算放大模块的输出端与所述单片机控制模块电连接,所述单片机控制模块用于采集每个插入所述测试插孔内的所述半导体气体传感器的热源电压、老化电压和负载电压值。

5、作为本技术的进一步改进,在每排所述测试单元内,每个所述测试插孔上的所述热源电压引脚端、所述老化电压引脚端、所述负载电压引脚端、gnd端均与所述半导体气体传感器的引脚一一对应;

6、每个所述测试插孔均配有1个用于提示所述测试插孔内是否插入所述半导体气体传感器的led指示灯。

7、作为本技术的进一步改进,所述第一运算放大模块包括运算放大器u1,所述第二运算放大模块包括运算放大器u2;

8、多个所述测试插孔的热源电压引脚端并联后与所述运算放大器u1的正相输入端电连接,所述运算放大器u1的反相输入端与所述运算放大器u1的输出端并联后与所述通道选通模块的输入端电连接;

9、多个所述测试插孔的老化电压引脚端并联后与所述运算放大器u2的正相输入端电连接,所述运算放大器u2的反相输入端与所述运算放大器u2的输出端并联后与所述通道选通模块的输入端电连接。

10、作为本技术的进一步改进,所述第三运算放大模块包括运算放大器u3、运算放大器u4;

11、所述通道选通模块的输出端与所述运算放大器u3的正相输入端电连接,所述运算放大器u3的反相输入端与所述运算放大器u3的输出端并联后与所述运算放大器u4的正相输入端电连接,所述运算放大器u4的反相输入端与所述运算放大器u4的输出端并联后与所述单片机控制模块电连接。

12、作为本技术的进一步改进,在每排所述测试单元内,所述通道选通模块包括至少一个cd4067开关芯片;

13、所述cd4067开关芯片的选通控制引脚与所述单片机控制模块电连接,所述cd4067开关芯片的i0-i15输入引脚分别与对应的所述负载电压引脚端、所述运算放大器u1的输出端和所述运算放大器u2的输出端电连接,所述cd4067开关芯片的公共输出端与所述运算放大器u3的正相输入端电连接;

14、当两个所述cd4067开关芯片串联时,其中一个所述cd4067开关芯片的公共输出端与另一个所述cd4067开关芯片的i0-i15输入端中的其中一个电连接。

15、作为本技术的进一步改进,还包括稳压电源;

16、所述稳压电源用于为所述单片机控制模块、每排所述测试单元内的所述电源管理模块供电。

17、本技术公开了一种半导体气体传感器电气性能检测系统,包括上述的半导体气体传感器电气性能检测工装,还包括:

18、上位机模块,所述上位机模块与所述单片机控制模块通讯连接,所述上位机模块用于向所述单片机控制模块下发采集指令及获取所述单片机控制模块采集的热源电压、老化电压和负载电压的原始ad值;

19、数据显示模块,所述数据显示模块与所述上位机模块通讯连接,所述数据显示模块用于显示所述上位机模块处理后的待测半导体气体传感器的热源电压、老化电压、负载电压和内阻rs值;

20、数据存储模块,所述数据存储模块与所述上位机模块通讯连接,所述数据存储模块用于对所述上位机模块所采集的数值及数据处理结果进行存储;

21、人机交互模块,所述人机交互模块与所述上位机模块通讯连接,所述人机交互模块用于参数配置输入及按钮控制。

22、本技术公开了一种半导体气体传感器电气性能检测系统,所述上位机模块与所述单片机控制模块通过串口通讯模块通讯连接。

23、与现有技术相比,本技术的有益效果为:

24、本技术通过设置基板,基板上设置有单片机控制模块和多排测试单元,每排所述测试单元内均设有电源管理模块、第一运算放大模块、第二运算放大模块、第三运算放大模块、通道选通模块以及多个供半导体气体传感器插入的测试插孔,可以实现多个待测半导体气体传感器的批量检测,大大提高了半导体气体传感器的检测效率;

25、本技术通过设置检测工装,并将检测工装与上位机通讯连接,可以提高对半导体气体传感器的自动化检测程度,大大减少人工成本的投入的同时,也提高了检测数据的准确度,通过将检测工装可满足在不同气体环境下开展对半导体气体传感器研究、试验验证的需求,如空气中含有一定浓度的甲烷、异丁烷、氢气、乙醇等,通过不同环境下的试验数据可有效对半导体气体传感器性能进行评估;

26、本技术通过设置检测工装,通过单片机控制模块和上位机模块配合,实现对待测半导体气体传感器的热源电压、老化电压、负载电压和内阻rs值的检测,相较于传统的需要借助阻抗分析仪的测试方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半导体气体传感器电气性能检测工装,其特征在于,包括基板,所述基板上设置有单片机控制模块和多排测试单元,每排所述测试单元内均设有电源管理模块、第一运算放大模块、第二运算放大模块、第三运算放大模块、通道选通模块以及多个供半导体气体传感器插入的测试插孔;

2.根据权利要求1所述的半导体气体传感器电气性能检测工装,其特征在于,在每排所述测试单元内,每个所述测试插孔上的所述热源电压引脚端、所述老化电压引脚端、所述负载电压引脚端、GND端均与所述半导体气体传感器的引脚一一对应;

3.根据权利要求1所述的半导体气体传感器电气性能检测工装,其特征在于,所述第一运算放大模块包括运算放大器U1,所述第二运算放大模块包括运算放大器U2;

4.根据权利要求3所述的半导体气体传感器电气性能检测工装,其特征在于,所述第三运算放大模块包括运算放大器U3、运算放大器U4;

5.根据权利要求4所述的半导体气体传感器电气性能检测工装,其特征在于,在每排所述测试单元内,所述通道选通模块包括至少一个CD4067开关芯片;

6.根据权利要求1所述的半导体气体传感器电气性能检测工装,其特征在于,还包括稳压电源;

7.一种半导体气体传感器电气性能检测系统,包括如权利要求1-6任一项所述的半导体气体传感器电气性能检测工装,其特征在于,还包括:

8.根据权利要求7所述的半导体气体传感器电气性能检测系统,其特征在于,所述上位机模块与所述单片机控制模块通过串口通讯模块通讯连接。

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【技术特征摘要】

1.一种半导体气体传感器电气性能检测工装,其特征在于,包括基板,所述基板上设置有单片机控制模块和多排测试单元,每排所述测试单元内均设有电源管理模块、第一运算放大模块、第二运算放大模块、第三运算放大模块、通道选通模块以及多个供半导体气体传感器插入的测试插孔;

2.根据权利要求1所述的半导体气体传感器电气性能检测工装,其特征在于,在每排所述测试单元内,每个所述测试插孔上的所述热源电压引脚端、所述老化电压引脚端、所述负载电压引脚端、gnd端均与所述半导体气体传感器的引脚一一对应;

3.根据权利要求1所述的半导体气体传感器电气性能检测工装,其特征在于,所述第一运算放大模块包括运算放大器u1,所述第二运算放大模块包括运算放大器u2;

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【专利技术属性】
技术研发人员:于涛王冠宇祝顺杰张岚孙磊李庆军李银双刘俊鹏
申请(专利权)人:天津新智感知科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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