[实用新型]一种热电材料与金属电极之间接触电阻的自动化测试设备

说明书

本实用新型提供了一种热电材料与金属电极之间接触电阻的自动化测试设备，包括测试平台、精密电压表、精密电源表、位移控制器和工控机，所述测试平台包括底座面板、X轴电动位移台、Y轴电动位移台和样品检测部分，所述样品检测部分包括样品台、第一导电铜块、第二导电铜块、可伸缩的第一电压检测弹簧探针、可伸缩的第二电压检测弹簧探针，所述第一导电铜块、第二导电铜块分别通过导线与所述精密电源表的正极、负极连接，所述第一电压检测弹簧探针、第二电压检测弹簧探针分别通过导线与所述精密电压表的正极、负极连接。本实用新型的有益效果是：实现了自动化测试，提高了测试效率，简化了测试条件。

技术领域

本实用新型涉及测试设备，尤其涉及一种热电材料与金属电极之间接触电阻的自动化测试设备。

背景技术

当负载电阻R_l与器件内阻R的比值满足热电器件的最大转换效率为：

热电器件的性能由无量纲优值ZT_Device＝ZT_Material·L/(L+2ρc·σ)表征，其中L是热电支脚的长度，ZT_Materia是热电材料在高温端和低温段之间的有效转换参数，σ是热电材料的电导率，ρc是热电材料与电极材料之间的接触电阻率。接触电阻的存在，会使器件在界面处产生额外的功率损耗，使实际热电器件的转换效率下降。

通常热电材料与电极材料要求实现低接触电阻的欧姆连接。欧姆接触质量的好坏，接触电阻的大小直接影响到器件的效率、输出功率等性能指标。目前，对于接触电阻率对器件性能的影响往往通过对焊接前后接头整体电阻的变化来进行考核，由于其他因素均影响器件整体电阻的大小，因此该方法往往不能反应连接界面接触电阻的单一影响。虽然在研究院校中能够搭建简单的测试平台，但是缺少精密控制、与自动化测试，商用仪器十分缺乏。

现有技术主要具有如下几大缺陷：1)非自动化测试，由于接触微区尺度极小，对于位移间距要求较高，手动测试精度低，可重复性差；2)样品制备复杂，采用四导线方法排除测试探针/电极与样品接触电阻对测试的影响，常见的方法需要预制多对电极或多个焊点。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种热电材料与金属电极之间接触电阻的自动化测试设备。

本实用新型提供了一种热电材料与金属电极之间接触电阻的自动化测试设备，包括测试平台、精密电压表、精密电源表、位移控制器和工控机，所述测试平台包括底座面板、X轴电动位移台、Y轴电动位移台和样品检测部分，所述X轴电动位移台、Y轴电动位移台分别固定在所述底座面板上，所述样品检测部分包括样品台、第一导电铜块、第二导电铜块、可伸缩的第一电压检测弹簧探针、可伸缩的第二电压检测弹簧探针，所述样品台安装在所述X轴电动位移台上，所述第一导电铜块固定在所述样品台上，所述第二导电铜块通过平移调节机构与所述样品台连接，所述平移调节机构调节第一导电铜块、第二导电铜块之间的间距以夹紧样品，所述第一电压检测弹簧探针绝缘安装在所述第一导电铜块或者第二导电铜块上，所述第二电压检测弹簧探针安装在所述Y轴电动位移台上，所述第一导电铜块、第二导电铜块分别通过导线与所述精密电源表的正极、负极连接，所述第一电压检测弹簧探针、第二电压检测弹簧探针分别通过导线与所述精密电压表的正极、负极连接，所述X轴电动位移台、Y轴电动位移台分别与所述位移控制器连接，所述位移控制器、精密电压表、精密电源表分别与所述工控机连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述Y轴电动位移台上设有探针固定底座，所述第二电压检测弹簧探针固定在所述探针固定底座上。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一导电铜块对应连接的导线、第二导电铜块对应连接的导线、第一电压检测弹簧探针对应连接的导线、第二电压检测弹簧探针对应连接的导线之间互不连通。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一电压检测弹簧探针包裹于陶瓷套管中，所述陶瓷套管嵌入在所述第一导电铜块或者第二导电铜块上。