專利名稱：一種壓力傳感器溫度特性的測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微機電器件測試裝置，具體涉及壓力傳感器溫度特性的測試裝置。
背景技術(shù)：
壓力傳感器的測試，通常包括重復(fù)性、線性度、靈敏度、遲滯特性、零偏、零偏穩(wěn)定性、零點溫漂、靈敏度溫度系數(shù)、滿度溫度系數(shù)等項目。這就需要在進行壓力傳感器測試時，不僅為壓力傳感器提供壓力激勵，而且需要同時提供一個可控的高低溫環(huán)境。然而，受測試設(shè)備的條件限制，目前壓力傳感器的研發(fā)和應(yīng)用單位在對傳感器 器件測試的過程中，很多情況下無法同時給器件提供壓力環(huán)境與變化的溫度環(huán)境，于是無法進行全參數(shù)的測 試，其測試的自動化程度和效率也比較低。目前已有的解決方案為待測器件安裝在工裝夾具上，通過工裝夾具給待測器件提供壓力環(huán)境，同時，將封裝了待測器件的工裝夾具放置在高低溫試驗箱內(nèi)，由高低溫試驗箱提供高低溫環(huán)境。這種解決方案的測試系統(tǒng)，體積大，比較零散，不夠集成，不易形成全自動化系統(tǒng)；另外，該方案需要較長的時間來使測試環(huán)境溫度達到平衡，影響測試效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了上述現(xiàn)有解決方案中測試裝置的缺點，提出了一種新型壓力傳感器溫度特性的測試裝置。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
一種壓力傳感器溫度特性測試裝置，包括上蓋板、底板、溫度控制器、控制計算機；所述底板上表面設(shè)有一個或多個傳感器定位凹槽，傳感器定位凹槽的形狀、尺寸和深度與待測壓力傳感器相匹配，傳感器定位凹槽下面的底板結(jié)構(gòu)內(nèi)嵌有一條或多條氣體通道，氣體通道與傳感器定位凹槽通過氣體通孔相連通，在傳感器定位凹槽底部內(nèi)嵌有半導(dǎo)體片，同時在底板結(jié)構(gòu)內(nèi)嵌有電氣通道，半導(dǎo)體片通過電氣通道內(nèi)的導(dǎo)線與外部溫度控制器實現(xiàn)電氣連接，溫度控制器與溫控計算機連接；
所述上蓋板內(nèi)表面設(shè)有一個或多個中空凸臺結(jié)構(gòu)，上蓋板內(nèi)表面的中空凸臺結(jié)構(gòu)與底板上表面?zhèn)鞲衅鞫ㄎ话疾鄣奈恢?、形狀及尺寸一一對?yīng)匹配，上蓋板與底板緊密裝配，上蓋板內(nèi)表面的中空凸臺結(jié)構(gòu)與底板上面?zhèn)鞲衅鞫ㄎ话疾坌纬梢粋€或多個密閉腔室，上蓋板的每個中空凸臺結(jié)構(gòu)處設(shè)置電氣連接件。電氣連接件的電連接點與待測壓力傳感器的管腳相匹配，測試時形成電氣連接，通過該電氣連接件將待測壓力傳感器的電信號引出，傳送給外部信號采集設(shè)備。所述上蓋板上的電氣連接件的電氣連接點采用針座、凸點或?qū)щ娤鹉z形式。所述半導(dǎo)體片為環(huán)形，具有加熱和制冷功能。所述底板上設(shè)置有底板裝配孔，上蓋板上設(shè)置有與底板裝配孔一一對應(yīng)的上蓋板裝配孔。所述底板的材料為氧化鋁陶瓷、氮化鋁陶瓷等熱導(dǎo)系數(shù)低于lOOw/mk的材料。
本發(fā)明所提出的一種壓力傳感器溫度特性的測試裝置，與現(xiàn)有的壓力傳感器溫度特性的測試系統(tǒng)相比，其優(yōu)點在于本發(fā)明為壓力傳感器提供一個與之形狀和尺寸相匹配的密閉腔室，采用半導(dǎo)體片制冷、制熱，能夠迅速達到壓力傳感器測試需要的溫度，半導(dǎo)體片為環(huán)形，制冷、制熱均勻；取代了高低溫試驗箱，避免了高低溫試驗箱內(nèi)空氣流動對器件的影響，避免了器件受熱不均勻情況，具有重量輕，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，升降溫迅速，可靠性高，維護方便等特點。另外更重要的是，此測試裝置的溫度由控制計算機進行控制，與壓力激勵控制軟件更易集成在一起，形成全自動化系統(tǒng)。


圖I是本發(fā)明的系統(tǒng)組成圖。圖2是本發(fā)明的底板示意圖。

圖3是本發(fā)明的底板A-A剖面圖。圖4是本發(fā)明的上蓋板示意圖。圖中101-上蓋板，102-底板，103-溫度控制器，104-控制計算機，105-半導(dǎo)體片，106-傳感器定位凹槽，107-氣體通道，108-氣體通孔，109-電氣通道，110-底板裝配孔，111-電氣連接件，112-待測壓力傳感器，113-中空凸臺結(jié)構(gòu)，114-上蓋板裝配孔。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖I、圖2、圖3、圖4所示，一種壓力傳感器溫度特性的測試裝置，包括上蓋板101、底板102、溫度控制器103以及控制計算機104。在底板102上表面設(shè)有一個或多個傳感器定位凹槽106，傳感器定位凹槽106的形狀、尺寸和深度與待測壓力傳感器相匹配；上蓋板101內(nèi)表面上設(shè)有與傳感器定位凹槽106匹配的中空凸臺結(jié)構(gòu)113，其位置、尺寸及形狀與底板上的傳感器定位凹槽106 —一對應(yīng)匹配，上蓋板101與底板102可以緊密裝配，在上蓋板101與底板102之間形成一個或多個小型密閉腔室。底板102的傳感器定位凹槽106底部內(nèi)嵌有具有加熱和制冷功能的半導(dǎo)體片105，利用電熱能量轉(zhuǎn)換的原理，達到密閉腔室內(nèi)制冷和制熱的目的。環(huán)形半導(dǎo)體片105通過電氣通道109內(nèi)的導(dǎo)線與外部溫度控制器103實現(xiàn)電氣連接，腔室內(nèi)的溫度可以由控制計算機104通過溫度控制器103連接半導(dǎo)體片105進行精確控制。上蓋板101上集成有一個或多個電氣連接件111，用于將密閉腔室內(nèi)待測器件的電信號引出。底板101中還設(shè)有氣體通道107和氣體通孔108，用于密閉腔室內(nèi)通入經(jīng)壓力控制器精確控制的高壓氣體。底板102材料為氧化鋁陶瓷、氮化鋁陶瓷等熱導(dǎo)系數(shù)低于lOOw/mk的材料。所述底板102上表面設(shè)有一個或多個與待測傳感器112形狀和尺寸相匹配的傳感器定位凹槽106,分布在底板102上表面,傳感器定位凹槽106下面的底板102結(jié)構(gòu)內(nèi)嵌有一條或多條氣體通道107，氣體通道107與傳感器定位凹槽106通過氣體通孔108相連通，在傳感器定位凹槽106底部內(nèi)嵌有半導(dǎo)體片105，在底板102結(jié)構(gòu)內(nèi)嵌有電氣通道109，環(huán)形半導(dǎo)體片105通過電氣通道109內(nèi)的導(dǎo)線與外部溫度控制器103實現(xiàn)電氣連接，控制計算機104控制溫度控制器103，對半導(dǎo)體片105施加電壓，半導(dǎo)體片完成吸收能量和釋放能量的過程，對密閉腔室進行加熱或制冷。另外，在底板102上設(shè)有4個底板裝配孔110。
上蓋板101內(nèi)表面設(shè)有一個或多個中空凸臺結(jié)構(gòu)113，上蓋板內(nèi)表面的中空凸臺結(jié)構(gòu)113與底板上表面?zhèn)鞲衅鞫ㄎ话疾?06的位置、形狀及尺寸一一對應(yīng)匹配，上蓋板101與底板102緊密裝配，上蓋板內(nèi)表面的中空凸臺結(jié)構(gòu)113與底板上面?zhèn)鞲衅鞫ㄎ话疾?06形成多個密閉腔室，上蓋板101的每個中空凸臺結(jié)構(gòu)113處設(shè)置電氣連接件111，電氣連接件111的電連接點與待測壓力傳感器112的管腳相匹配，測試時形成電氣連接，通過電器連接件111將待測壓力傳感器112的電信號引出。 電氣連接件111的電氣連接點可針對待測器件的不同封裝形式，采用針座、凸點或?qū)щ娤鹉z等形式將器件的電信號引出密閉腔室。在上蓋板101上設(shè)有與底板102上裝配孔110——對應(yīng)的裝配孔114。實施例一。如圖I所示，所述壓力傳感器溫度特性的測試裝置，包括上蓋板101，底板102，溫度控制器103以及控制計算機104。上蓋板101與底板102裝配形成一個或多個密閉腔室，接入高壓氣體后，通過控制計算機104與溫度控制器103對半導(dǎo)體片105施加電壓，控制密閉腔室內(nèi)達到所設(shè)定的溫度。此實施例中電氣連接件111為貫穿于上蓋板101的中空凸臺結(jié)構(gòu)113處的6孔針座，針孔相對位置與待測壓力傳感器112的管腳相匹配。對待測壓力傳感器112進行測試時，首先連接待測壓力傳感器112與上蓋板101的電氣連接件111，然后進行上蓋板101與底板102的裝配，將待測壓力傳感器112密封在由上蓋板101的中空凸臺結(jié)構(gòu)113與底板102的傳感器定位凹槽106形成的密閉腔室中。通過控制計算機104與溫度控制器103控制半導(dǎo)體片105加熱或制冷，使密閉腔室內(nèi)溫度精確達到所設(shè)定的溫度值；待密閉腔室內(nèi)溫度穩(wěn)定一定時間后，高壓氣體通過氣體通道107以及氣體通孔108與待測壓力傳感器112的敏感單元相接觸，待待測壓力傳感器的輸出信號穩(wěn)定后，對其進行采集與記錄；在進行壓力傳感器的測試時，在其量程范圍內(nèi)選定不同的壓力點來測試壓力傳感器112的輸出。然后重復(fù)上述加熱或者制冷步驟，改變密閉腔室內(nèi)的溫度，以測試得到壓力傳感器的溫度特性。使用此裝置，升降溫速度快，相對于使用溫箱提供高低溫環(huán)境，不僅減小了測試系統(tǒng)的體積，更大大縮短了測試時間。此實施例可以用來說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和測試過程，但本發(fā)明的實施不僅限于此實施例。在不脫離本發(fā)明及所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的。因此，本發(fā)明的保護范圍不局限于實施例和附圖所公開的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種壓力傳感器溫度特性測試裝置，其特征在于包括上蓋板(101)、底板(102)、溫度控制器(103)、控制計算機(104)； 所述底板(102)上表面設(shè)有一個或多個傳感器定位凹槽(106)，傳感器定位凹槽(106)的形狀、尺寸和深度與待測壓力傳感器(112)相匹配，傳感器定位凹槽(106)下面的底板(102)結(jié)構(gòu)內(nèi)嵌有一條或多條氣體通道(107)，氣體通道(107)與傳感器定位凹槽(106)通過氣體通孔(108)相連通，在傳感器定位凹槽(106)底部內(nèi)嵌有半導(dǎo)體片(105)，在底板(102)結(jié)構(gòu)內(nèi)嵌有電氣通道(109)，半導(dǎo)體片(105)通過電氣通道(109)內(nèi)的導(dǎo)線與外部溫度控制器(103)實現(xiàn)電氣連接，溫度控制器(103)與溫控計算機(104)連接； 所述上蓋板(101)內(nèi)表面設(shè)有一個或多個中空凸臺結(jié)構(gòu)(113)，上蓋板(101)內(nèi)表面的中空凸臺結(jié)構(gòu)(113)與底板(102)上表面?zhèn)鞲衅鞫ㄎ话疾?106)的位置、形狀及尺寸一一對應(yīng)匹配，上蓋板(101)與底板(102)緊密裝配，上蓋板內(nèi)表面的中空凸臺結(jié)構(gòu)(113)與底板上面?zhèn)鞲衅鞫ㄎ话疾?106)形成一個或多個密閉腔室，上蓋板(101)的每個中空凸臺結(jié)構(gòu)(113)處設(shè)置電氣連接件(111)，電氣連接件(111)的電連接點與待測壓力傳感器(112)的管腳相匹配，測試時形成電氣連接，通過電器連接件(111)將待測壓力傳感器(112)的電信號引出。
2.如權(quán)利要求I所述的壓力傳感器溫度特性測試裝置，其特征在于所述上蓋板(101)上的電氣連接件(111)的電氣連接點采用針座或凸點或?qū)щ娤鹉z形式。
3.如權(quán)利要求I所述的壓力傳感器溫度特性測試裝置，其特征在于所述半導(dǎo)體片(105)為環(huán)形，具有加熱和制冷功能。
4.如權(quán)利要求I所述的壓力傳感器溫度特性測試裝置，其特征在于所述底板(102)上設(shè)置有底板裝配孔(110)，上蓋板(101)上設(shè)置有與底板裝配孔(110) —一對應(yīng)的上蓋板裝配孔(114)。
5.如權(quán)利要求I所述的壓力傳感器溫度特性測試裝置，其特征在于所述底板(102)的材料為氧化鋁陶瓷或氮化鋁陶瓷等熱導(dǎo)系數(shù)低于lOOw/mk的材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種壓力傳感器溫度特性測試裝置，包括上蓋板、底板、溫度控制器、控制計算機。底板上表面設(shè)有一個或多個與待測壓力傳感器形狀、尺寸和深度相匹配的傳感器定位凹槽，上蓋板內(nèi)表面上設(shè)置的中空凸臺結(jié)構(gòu)與底板上面?zhèn)鞲衅鞫ㄎ话疾坌纬梢粋€或多個密閉腔室。傳感器定位凹槽下面的底板結(jié)構(gòu)內(nèi)嵌有一條或多條氣體通道，通過氣體通孔相連通每個傳感器定位凹槽，在傳感器定位凹槽底部內(nèi)嵌有半導(dǎo)體片，用于加熱或制冷。
文檔編號G01L25/00GK102865967SQ20121037243
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者趙敏, 秦毅恒, 譚振新, 張昕, 明安杰, 羅九斌 申請人:江蘇物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心