一種熱電模塊特性測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱電模塊特性測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]熱電模塊發(fā)電的工作原理是通過在熱電模塊的上下表面建立溫差使內(nèi)部產(chǎn)生電動勢從而產(chǎn)生電能。不同類型的熱電模塊發(fā)電轉(zhuǎn)換性能和耐高溫能力各不相同，且熱電模塊性能發(fā)電高效區(qū)的判斷、發(fā)電性能與各環(huán)境因素的關(guān)系、發(fā)電性能隨時間的變化等缺乏理論和實驗依據(jù)。而現(xiàn)有的測試裝置一般只能測試熱電模塊在冷卻水箱內(nèi)冷卻水定流量條件下的電學輸出特性，不能測試冷卻水流量變化對熱電模塊電學輸出特性的影響。且現(xiàn)有的測試裝置一般不能對包括電壓、電流、電阻、功率在內(nèi)的熱電模塊電學輸出特性進行自動測量并保存。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足提供一種熱電模塊特性測試裝置，該裝置能實現(xiàn)調(diào)節(jié)熱電裝置中冷熱端溫度、冷端換熱器中冷卻水流量等不同影響因素的能力，并能對試驗結(jié)果進行自動采集。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種熱電模塊特性測試裝置，其包括試驗臺架，在試驗臺架上設(shè)置有熱電模塊，所述熱電模塊的熱端與恒溫熱源相連，冷端與冷端換熱器相連，所述熱電模塊與電子負載相連構(gòu)成回路，其特征在于，在試驗臺架上還設(shè)置有水箱、水栗、冷卻裝置、用于控制恒溫熱源溫度的熱端溫度控制裝置、用于控制冷端換熱器溫度的冷端溫度控制裝置、數(shù)據(jù)采集器、電源，所述水箱的出水口與冷卻裝置的入水口相連，冷卻裝置的出水口與水栗的入水口相連，水栗的出水口與冷端換熱器的入水口相連，冷端換熱器的出水口與水箱的入水口相連，在恒溫熱源上設(shè)置有第一溫度傳感器，第一溫度傳感器分別與熱端溫度控制裝置和數(shù)據(jù)采集模塊相連；在冷端換熱器上設(shè)置有第二溫度傳感器，第二溫度傳感器分別與冷端溫度控制裝置和數(shù)據(jù)采集模塊相連。
[0005]按上述技術(shù)方案，所述冷卻裝置為風冷散熱器，所述散熱器的入水口與水箱的出水口相連，出水口與水栗相連，在水箱旁還配置有冷水機，所述冷水機與水箱上另外開設(shè)的冷水機水路相連。
[0006]按上述技術(shù)方案，在試驗臺架上還設(shè)置有夾緊機構(gòu)，所述夾緊機構(gòu)用于將熱電模塊的兩端分別與恒溫熱源、冷端換熱器夾緊。
[0007]按上述技術(shù)方案，熱端溫度控制裝置包括恒溫數(shù)顯熱源控制器和第一繼電器，恒溫熱源的溫度由恒溫數(shù)顯熱源控制器調(diào)節(jié)，恒溫數(shù)顯熱源控制器對第一溫度傳感器輸入的信號進行分析處理并輸出開關(guān)量，開關(guān)量控制恒溫熱源電路中的第一繼電器，從而實現(xiàn)對恒溫熱源溫度的調(diào)節(jié)；冷端溫度控制裝置包括冷端溫度控制器和第二繼電器，冷端溫度控制器對第二溫度傳感器輸入的信號進行分析處理并輸出開關(guān)量，開關(guān)量控制冷卻裝置中的第二繼電器，從而實現(xiàn)對冷端換熱器溫度的調(diào)節(jié)。
[0008]按上述技術(shù)方案，冷端換熱器和恒溫熱源分別設(shè)置在熱電模塊的上、下端，所述恒溫熱源設(shè)置在恒溫熱源固定座上，在恒溫熱源與恒溫熱源固定座之間設(shè)置有隔熱材料。
[0009]按上述技術(shù)方案，所述隔熱材料分為上下兩層，與恒溫熱源直接接觸的上層隔熱材料為有機硅樹脂，與恒溫熱源固定座直接接觸的下層隔熱材料為硅酸鋁陶瓷。
[0010]按上述技術(shù)方案，所述水栗為變頻水栗。
[0011]按上述技術(shù)方案，在水栗的出水口處設(shè)置有流量計，在流量計出口處安裝控制球閥，用于控制經(jīng)過冷端換熱器的冷卻水流量。
[0012]本發(fā)明所取得的有益效果為:本裝置可通過調(diào)節(jié)熱源溫度、冷源冷卻水流量和壓緊裝置壓緊力測試不同熱源溫度、不同溫差及不同壓緊力下熱電模塊的電壓、電流、電阻和功率參數(shù)，并通過數(shù)據(jù)采集裝置對以上數(shù)據(jù)進行采集，測定分析熱電模塊的發(fā)電性能，克服了傳統(tǒng)裝置需要人工進行數(shù)據(jù)記錄、分析的缺點；恒溫熱源通過兩層隔熱材料隔開，有利于維持熱端溫度從而在熱電模塊上下表面建立足夠的溫差，保證實驗的準確性；可通過扭力扳手精確、均勻調(diào)節(jié)熱電模塊冷熱兩端夾緊力，使熱電模塊冷熱兩端保持良好接觸，提高熱電模塊的轉(zhuǎn)化效率；通過調(diào)節(jié)變頻水栗工作頻率，控制水閥開度，觀察電磁流量計表頭示數(shù)，從而精確控制冷卻水流量大小。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的主視圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的模塊發(fā)電部分局部放大示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明的夾緊機構(gòu)、熱電模塊發(fā)電部分以及隔熱布置示意圖。
[0016]圖4是本發(fā)明的俯視圖。
[0017]圖5是本發(fā)明的試驗臺架示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0019]如圖1-5所示，本實施例提供了一種熱電模塊特性測試裝置，其包括試驗臺架1，在試驗臺架1設(shè)置有熱電模塊15、恒溫熱源17、冷端換熱器14、夾緊機構(gòu)7、水箱、變頻水栗29、冷卻裝置、用于控制恒溫熱源17溫度的熱端溫度控制裝置和用于控制冷端換熱器14溫度的冷端溫度控制裝置、數(shù)據(jù)采集器5、電源，其中，冷端換熱器14的主要材料為鋁合金，內(nèi)部加工有翅片，恒溫熱源17的主要材質(zhì)為鑄銅，冷端換熱器14和恒溫熱源17分別設(shè)置在熱電模塊15的上、下端，夾緊機構(gòu)7通過壓緊墊片12將恒溫熱源17、熱電模塊15、冷端換熱器14夾緊；熱電模塊15的正負極引腳分別通過導線與電子負載6的正負極相連。在水箱上設(shè)置有水箱注水口 22、第一冷卻水路，第一冷卻水路包括水箱入水口 23、水箱出水口 25，水箱的出水口 25與冷卻裝置入水口相連，變頻水栗29的入水口與冷卻裝置出水口相連，出水口與冷端換熱器14的入水口相連，冷端換熱器的出水口與水箱的入水口 23相連，在恒溫熱源17上設(shè)置有第一溫度傳感器，第一溫度傳感器分別與熱端溫度控制裝置和數(shù)據(jù)采集模塊相連；在冷端換熱器14上設(shè)置有第二溫度傳感器，第二溫度傳感器分別與冷端溫度控制裝置和數(shù)據(jù)采集模塊相連，其中，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括數(shù)據(jù)采集器5和計算機。
[0020]本實施例中，熱端溫度控制裝置包括恒溫數(shù)顯熱源控制器4和第一繼電器9，恒溫熱源17的溫度由恒溫數(shù)顯熱源控制器5調(diào)節(jié)，恒溫數(shù)顯熱源控制器5對第一溫度傳感器輸入的信號進行分