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CN106813807A - 温度传感器一致性的测试装置和测试方法 - Google Patents

温度传感器一致性的测试装置和测试方法 Download PDF

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CN106813807A
CN106813807A CN201710007420.6A CN201710007420A CN106813807A CN 106813807 A CN106813807 A CN 106813807A CN 201710007420 A CN201710007420 A CN 201710007420A CN 106813807 A CN106813807 A CN 106813807A
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CN
China
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temperature sensor
motor
temperature
liquid
test device
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Pending
Application number
CN201710007420.6A
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English (en)
Inventor
郭福东
唐锋
王向朝
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Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS
Original Assignee
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K15/00—Testing or calibrating of thermometers
    • G01K15/005—Calibration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K15/00—Testing or calibrating of thermometers
    • G01K15/007—Testing

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

一种温度传感器测试装置和测试方法，测试装置包括上位机、运动控制器、数据采集卡、电机驱动器、电机、电机支架、运动执行机构、液体槽、液体、待测温度传感器和夹具。本发明通过运动执行机构使液体槽内液体发生流动，使液体槽内液体温度均匀，从而实现高性价比的温度传感器一致性测试。本发明的优点是性价比高，测试精度高。

Description

温度传感器一致性的测试装置和测试方法
技术领域
本发明涉及温度传感器，特别是一种温度传感器一致性的测试装置和测试方法。
背景技术
温度传感器不论在科研还是在工业生产领域，应用都非常广泛。在购买到传感器的过程中经历了运输等很多的环节，所以在开始使用温度传感器之前，温度传感器性能是否还是完好如初，就不得而知。最常见的做法是用恒温液体槽提供不同温度状态下的恒定温场，将几支温度传感器放入恒温液体槽中，并比较这几支温度传感器所读取的温度值的差异，来确定温度传感器的一致性。技术指标高的恒温液体槽价格较为昂贵，而且不是每个温度传感器用户的必备设备。本发明针对恒温液体槽温度传感器测试方案的不足，提出了一种测试精度高，性价比高的温度传感器一致性测试装置及测试方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种温度传感器一致性的测试装置和测试方法，来满足温度传感器校准工作的需求。通过运动执行机构使液体槽内液体发生流动，使液体槽内液体温度均匀，可实现高性价比的温度传感器一致性测试。本发明的优点是性价比高，测试精度高。
本发明的技术解决方案如下：
一种温度传感器一致性的测试装置，其特点在于其构成包括上位机、运动控制器、数据采集卡、电机驱动器、电机、电机支架、运动执行机构、布满液体的液体槽、温度传感器和夹具；所述的上位机与所述的数据采集卡进行通信连接，该数据采集卡的控制端口与所述的温度传感器相连，所述的运动控制器的输出端与所述的电机驱动器控制端相连，所述的电机驱动器与所述的电机相连；所述的电机固定在所述的电机支架上，并使得所述的电机处于所述的液体槽的上方，该电机通过联轴器与所述的运动执行机构的一端相连，该运动执行机构的另一端置于液体中，所述的待测的温度传感器通过所述的夹具固定后置于所述的液体槽中。
所述的上位机是个人电脑或嵌入式系统。
所述的电机是步进电机、伺服电机、直线电机、压电陶瓷电机或超声马达。
所述的运动执行机构是带有螺旋桨的机械传动机构。
所述的液体槽中的液体的水平高于所述的温度传感器的热敏部分在液体槽中的位置。
所述的液体是水或酒精。
所述的温度传感器是标准铂阻、精密级铂阻、工业热电阻、标准热偶、工业级热偶或热敏电阻类型的温度传感器。
利用上述温度传感器一致性测试装置的进行温度传感器一致性测试方法，包括如下步骤：
1)将待测的多根温度传感器的温度探头插在所述的液体槽8内的液体中；
2)所述的运动控制器通过所述的电机驱动器驱动所述的电机带动所述的运动执行机构运动，使所述的液体动起来并具有均匀的温度；
3)所述的数据采集卡采集各温度传感器的温度，并输入所述的上位机中保存；
4)所述的上位机对温度值进行比较，若各温度传感器采集到的温度值的差值在温度传感器的精度范围内，则这批温度传感器的一致性符合要求，如果温度传感器采集到的温度值的差值大于温度传感器的精度范围，则这批温度传感器的一致性不符合要求。
本发明的优点是性价比高，测试精度高：
本发明通过运动执行机构使液体槽内液体发生流动，使液体槽内液体温度均匀，从而实现高性价比的温度传感器一致性测试。
附图说明
图1是本发明温度传感器一致性测试装置实施例的系统框图。
具体实施方式
图1是本发明温度传感器一致性测试装置实施的系统框架图。由图1可见，本发明温度传感器一致性测试装置，包括上位机1、运动控制器2、数据采集卡3、电机驱动器4、电机5、电机支架6、运动执行机构7、布满液体9的液体槽8、待测温度传感器10和夹具11；所述的上位机1与所述的数据采集卡3进行通信连接，该数据采集卡3的控制端口与所述的温度传感器10相连，所述的运动控制器2与所述的电机驱动器4相连，所述的电机驱动器4的输出端与所述的电机5相连；所述的电机5固定在所述的电机支架6上，并使得所述的电机5处于所述的液体槽8的上方，该电机5通过联轴器与所述的运动执行机构7的一端相连，该运动执行机构7的另一端的页3桨置于液体9中，各温度传感器10通过所述的夹具11固定后放置于所述的液体槽8中。
所述的上位机1为个人电脑。
所述的运动控制器2为步进电机控制器，本实例采用北京多普康公司生产的TC55运动控制器。
所述的数据采集卡3，本实例采用美国福禄克公司的1560多通道采集卡，以及2通道标准热敏电阻模块，其型号为2563,8通道热敏电阻模块其型号为2564。
所述的电机驱动器4为步进电机驱动器。
所述的电机5为步进电机。
所述的电机支架6为能够支撑并固定电机的机械机构。
所述的运动执行机构7为具有三叶螺旋桨的机械传动机构。
所述的液体槽8为普通液体槽。
所述的液体9为水。
所述的温度传感器10为标准的热敏电阻，本实例采用美国福禄克公司的标准热敏电阻5641以及5611T。
所述的夹具11为具有4个允许传感器插入的插孔，且在每个插孔旁边配有顶丝能将传感器固定的机械机构。
本实施例中，选用4款温度传感器进行比较测试，其中两款型号的温度传感器精度为0.001度，另外两款型号的温度传感器精度为0.01度。
采用所述的温度传感器一致性测试装置测试温度传感器一致性的方法，包含下述步骤：
1:将运动控制器2与电机驱动器4进行连接；将电机5固定在电机支架6上，并将电机5置于液体槽8的上方；将电机驱动器4与电机5进行连接，并通过联轴器将运动执行机构7一端与电机5相连，并将运动执行机构7的带有三叶螺旋桨的一端放入到液体槽8中；将上位机1与数据采集卡3进行通信连接；将数据采集卡3与温度传感器10进行连接；将待测的4个型号的温度传感器10通过夹具11的4个插孔12并用顶丝13将温度传感器进行固定，然后将各待测的温度传感器10的温度探头淹没在液体槽8内的液体9中；
2：所述的运动控制器2发送的脉冲和方向控制信号给电机驱动器4，从而使得运动执行机构7的三叶螺旋桨运动，使所述的液体动起来并具有均匀的温度；
3:设定数据采集卡3采集时间为12个小时，使用各温度传感器10进行温度测量，并通过上位机1通过所述的数据采集卡3将采集到各温度传感器10的温度值保存到上位机1中；
4:所述的上位机1对采集到温度值进行比较，若各温度传感器10采集到的温度值的差值在温度传感器的精度范围内，则这四支温度传感器的一致性符合要求，如果温度传感器采集到的温度值的差值大于温度传感器的精度范围，则这四支温度传感器的一致性不符合要求。
实验表明，本发明通过运动执行机构使液体槽内液体发生流动，使液体槽内液体温度均匀，可实现高性价比的温度传感器一致性测试，本发明的优点是性价比高，测试精度高。

Claims (8)

1.一种温度传感器一致性的测试装置，其特征在于其构成包括上位机(1)、运动控制器(2)、数据采集卡(3)、电机驱动器(4)、电机(5)、电机支架(6)、运动执行机构(7)、布满液体(9)的液体槽(8)、温度传感器(10)和夹具(11)；所述的上位机(1)与所述的数据采集卡(3)进行通信连接，该数据采集卡(3)的控制端口与所述的温度传感器(10)相连，所述的运动控制器(2)的输出端与所述的电机驱动器(4)控制端相连，所述的电机驱动器(4)与所述的电机(5)相连；所述的电机(5)固定在所述的电机支架(6)上，并使得所述的电机(5)处于所述的液体槽(8)的上方，该电机(5)通过联轴器与所述的运动执行机构(7)的一端相连，该运动执行机构(7)的另一端置于液体(9)中，所述的待测的温度传感器(10)通过所述的夹具(11)固定后置于所述的液体槽(8)中。
2.根据权利要求1所述的温度传感器一致性的测试装置，其特征在于所述的上位机(1)是个人电脑或嵌入式系统。
3.根据权利要求1所述的温度传感器一致性的测试装置，其特征在于所述的电机(5)是步进电机、伺服电机、直线电机、压电陶瓷电机或超声马达。
4.根据权利要求1所述的温度传感器一致性的测试装置，其特征在于所述的运动执行机构(7)是带有螺旋桨的机械传动机构。
5.根据权利要求1所述的温度传感器一致性的测试装置，其特征在于所述的液体槽中的液体(9)的水平高于所述的温度传感器(10)的热敏部分在液体槽中的位置。
6.根据权利要求1所述的温度传感器一致性的测试装置，其特征在于所述的液体(9)是水或酒精。
7.根据权利要求1至6任一项所述的温度传感器一致性的测试装置，其特征在于所述的温度传感器(10)是标准铂阻、精密级铂阻、工业热电阻、标准热偶、工业级热偶或热敏电阻类型的温度传感器。
8.采用权利要求1-7任一所述的温度传感器一致性的测试装置的进行温度传感器一致性的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将待测的多根温度传感器(10)的温度探头插在所述的液体槽8内的液体(9)中；
2)所述的运动控制器(2)通过所述的电机驱动器(4)驱动所述的电机(5)带动所述的运动执行机构(7)运动，使所述的液体(9)动起来，具有均匀的温度；
3)所述的数据采集卡(3)采集所述的温度传感器(10)的温度，并输入所述的上位机(1)中保存；
4)所述的上位机(1)对温度值进行比较，若各温度传感器(10)采集到的温度值的差值在温度传感器的精度范围内，则这批温度传感器的一致性符合要求，如果温度传感器采集到的温度值的差值大于温度传感器的精度范围，则这批温度传感器的一致性不符合要求。
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