热敏电阻的居里温度分类方法、装置及系统
阅读：347发布：2020-05-11
专利汇可以提供热敏电阻的居里温度分类方法、装置及系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种热敏 电阻 的 居里 温度 分类方法、装置及系统；其中，该方法包括：根据待分类的 热敏电阻 的阻值和预设的阻值档位，将待分类的热敏电阻分选至对应的子档位中；阻值档位包括多个子档位；通过加压装置对属于相同的子档位的热敏电阻在预设时间内持续施加预设 电压 ；施加预设电压预设时长后，通 过热 成像仪测量同一子档位的所述热敏电阻的表面温度；根据预设的温度范围及表面温度，确定热敏电阻所属的居里温度类别；温度范围包括多个子范围；一个子范围对应一个居里温度类别。本发明提高了对热敏电阻的居里温度辨别的效率。，下面是热敏电阻的居里温度分类方法、装置及系统专利的具体信息内容。
1.一种热敏电阻的居里温度分类方法，其特征在于，包括：
根据待分类的热敏电阻的阻值和预设的阻值档位，将待分类的热敏电阻分选至对应的子档位中；所述阻值档位包括多个子档位；
通过加压装置对属于相同的子档位的热敏电阻在预设时间内持续施加预设电压；
施加所述预设电压预设时长后，通过热成像仪测量同一子档位的所述热敏电阻的表面温度；
根据预设的温度范围及所述表面温度，确定所述热敏电阻所属的居里温度类别；所述温度范围包括多个子范围；一个所述子范围对应一个所述居里温度类别。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子档位包括阻值上限及阻值下限；
所述根据待分类的热敏电阻的阻值和预设的阻值档位，将待分类的热敏电阻分选至对应的子档位中的步骤，包括：
判断所述热敏电阻的阻值是否大于当前的子档位的阻值下限；
如果大于，判断所述热敏电阻的阻值是否小于或等于当前的子档位的阻值上限；
如果小于或等于，则确定所述热敏电阻的阻值属于当前的子档位。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述施加所述预设电压预设时长后，通过热成像仪测量同一子档位的所述热敏电阻的表面温度的步骤，包括：
施加所述预设电压预设时长后，通过热成像仪采集同一子档位的所述热敏电阻的图像；
根据所述图像，确定所述热敏电阻的表面温度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的温度范围根据正温度系数热敏电阻的阻温特性、所述预设电压及所述预设时间确定。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设电压包括所述热敏电阻的额定电压。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子范围包括温度上限及温度下限；
所述根据预设的温度范围及所述表面温度，确定所述热敏电阻所属的居里温度类别的步骤，包括：
判断所述热敏电阻的表面温度是否大于当前的子范围的温度下限；
如果大于，判断所述热敏电阻的阻值表面温度是否小于或等于当前的子范围的温度上限；
如果小于或等于，则确定所述热敏电阻的阻值属于当前的子范围对应的居里温度类别。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过吸嘴将所述热敏电阻转移至所述热敏电阻所属的居里温度类别对应的料盒中。
8.一种热敏电阻的居里温度分类装置，其特征在于，包括：
阻值分选模块，用于根据待分类的热敏电阻的阻值和预设的阻值档位，将待分类的热敏电阻分选至对应的子档位中；所述阻值档位包括多个子档位；
加压模块，用于通过加压装置对属于相同的子档位的热敏电阻在预设时间内持续施加预设电压；
温度测量模块，用于施加所述预设电压预设时长后，通过热成像仪测量同一子档位的所述热敏电阻的表面温度；
居里温度确定模块，用于根据预设的温度范围及所述表面温度，确定所述热敏电阻所属的居里温度类别；所述温度范围包括多个子范围；一个所述子范围对应一个所述居里温度类别。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述子档位包括阻值上限及阻值下限；
所述阻值分选模块还用于：
判断所述热敏电阻的阻值是否大于当前的子档位的阻值下限；
如果大于，判断所述热敏电阻的阻值是否小于或等于当前的子档位的阻值上限；
如果小于或等于，则确定所述热敏电阻的阻值属于当前的子档位。
10.一种热敏电阻的居里温度分类系统，其特征在于，包括加压装置、热成像仪及主控制器；权利要求8或9所述的装置设置于所述主控制器。
热敏电阻的居里温度分类方法、装置及系统
技术领域
背景技术
[0002] PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数)陶瓷是一种钛酸钡基类陶瓷材料，在一定温度点(称之为“居里温度”)以下电阻值相对较小，约为几百欧姆至几千欧姆。一旦达到和超过居里温度，电阻急剧增大几个数量级，因此称为“热敏电阻”材料。该材料制造的元器件广泛用于发热器件、电路过流保护等领域。
[0003] 相同尺寸芯片生产时，如现场管控失效，极易出现不同居里点热敏电阻混料情况，导致批量不良，一般热敏电阻混居里点后，使用时会出现功率不良或耐电压不良等性能缺陷，为分辨不同居里点热敏电阻，一般会采用接触法测试热敏电阻工作时的表面温度的方法，但此方法测试周期长，效率较低。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种热敏电阻的居里温度分类方法、装置及系统，以提高对热敏电阻的居里温度辨别的效率。
[0005] 第一方面，本发明实施例提供了一种热敏电阻的居里温度分类方法，包括：根据待分类的热敏电阻的阻值和预设的阻值档位，将待分类的热敏电阻分选至对应的子档位中；阻值档位包括多个子档位；通过加压装置对属于相同的子档位的热敏电阻在预设时间内持续施加预设电压；施加预设电压预设时长后，通过热成像仪测量同一子档位的所述热敏电阻的表面温度；根据预设的温度范围及表面温度，确定热敏电阻所属的居里温度类别；温度范围包括多个子范围；一个子范围对应一个居里温度类别。
[0006] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述子档位包括阻值上限及阻值下限；上述根据待分类的热敏电阻的阻值和预设的阻值档位，将待分类的热敏电阻分选至对应的子档位中的步骤，包括：判断热敏电阻的阻值是否大于当前的子档位的阻值下限；如果大于，判断热敏电阻的阻值是否小于或等于当前的子档位的阻值上限；如果小于或等于，则确定热敏电阻的阻值属于当前的子档位。
[0007] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述施加预设电压预设时长后，通过热成像仪测量同一子档位的热敏电阻的表面温度的步骤，包括：施加预设电压预设时长后，通过热成像仪采集同一子档位的热敏电阻的图像；根据图像，确定热敏电阻的表面温度。
[0008] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述预设的温度范围根据正温度系数热敏电阻的阻温特性、所述预设电压及所述预设时间确定。
[0009] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述预设电压包括热敏电阻的额定电压。
[0010] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述子范围包括温度上限及温度下限；上述根据预设的温度范围及表面温度，确定热敏电阻所属的居里温度类别的步骤，包括：判断热敏电阻的表面温度是否大于当前的子范围的温度下限；如果大于，判断热敏电阻的阻值表面温度是否小于或等于当前的子范围的温度上限；如果小于或等于，则确定所述热敏电阻的阻值属于当前的子范围对应的居里温度类别。
[0011] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述方法还包括：通过吸嘴将热敏电阻转移至热敏电阻所属的居里温度类别对应的料盒中。
[0012] 第二方面，本发明实施例还提供一种热敏电阻的居里温度分类装置，包括：阻值分选模块，用于根据待分类的热敏电阻的阻值和预设的阻值档位，将待分类的热敏电阻分选至对应的子档位中；阻值档位包括多个子档位；加压模块，用于通过加压装置对属于相同的子档位的热敏电阻在预设时间内持续施加预设电压；温度测量模块，用于施加预设电压预设时长后，通过热成像仪测量同一子档位的热敏电阻的表面温度；居里温度确定模块，用于根据预设的温度范围及表面温度，确定热敏电阻所属的居里温度类别；温度范围包括多个子范围；一个子范围对应一个居里温度类别。
[0013] 结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述子档位包括阻值上限及阻值下限；上述阻值分选模块还用于：判断热敏电阻的阻值是否大于当前的子档位的阻值下限；如果大于，判断热敏电阻的阻值是否小于或等于当前的子档位的阻值上限；如果小于或等于，则确定热敏电阻的阻值属于当前的子档位。
[0015] 本发明实施例带来了以下有益效果：
[0016] 本发明实施例提供了一种热敏电阻的居里温度分类方法、装置及系统；根据待分类的热敏电阻的阻值和预设的阻值档位，将待分类的热敏电阻分选至对应的子档位中；通过加压装置对属于相同的子档位的热敏电阻在预设时间内持续施加预设电压；在施加预设电压预设时长后，通过热成像仪测量同一子档位的所述热敏电阻的表面温度；根据预设的温度范围及表面温度，确定热敏电阻所属的居里温度类别；温度范围包括多个子范围；一个子范围对应一个居里温度类别。该方式提高了对热敏电阻的居里温度辨别的效率。
附图说明
[0019] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020] 图1为本发明实施例提供的一种热敏电阻的居里温度分类方法的流程图；
[0021] 图2为本发明实施例提供的一种混居里点正温度系数热敏电阻分辨方法的流程图；
[0022] 图3为本发明实施例提供的夹具中盖板的结构示意图；
[0023] 图4为本发明实施例提供的一种混居里点正温度系数热敏电阻分辨装置的结构示意图；
[0024] 图5为本发明实施例提供的一种混居里点正温度系数热敏电阻分辨系统的结构示意图。
具体实施方式
[0026] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027] 目前，传统的热敏电阻的居里温度分辨方式通常采用接触法分别对单个热敏电阻进行测试；具体地，可以通过以下步骤实现：
[0030] 该测试方法每次只能测试一片，且作业过程受员工手法影响较大，不可能作为批量处理混居里点的表面温度测试，效率较低。
[0031] 基于此，本发明实施例提供了一种热敏电阻的居里温度分类方法、装置以及系统，可以应用于热敏电阻的分类。
[0032] 为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种热敏电阻的居里温度分类方法进行详细介绍。
[0033] 参见图1所示的一种热敏电阻的居里温度分类方法，该方法包括以下步骤：
[0034] 步骤100，根据待分类的热敏电阻的阻值和预设的阻值档位，将待分类的热敏电阻分选至对应的子档位中；阻值档位包括多个子档位。
[0035] 具体地，上述待分类的热敏电阻为正温度系数热敏电阻，是典型具有温度敏感性的半导体电阻，超过一定的温度(居里温度)时，它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高；有的热敏电阻阻值相近，但居里温度相差较大，需要将它们区分开。
[0036] 上述阻值档位可以包括多个子档位，如1.0k-1.2kΩ，1.2k-1.4kΩ等；上述子档位包括阻值上限及阻值下限，当子档位为1.0k-1.2kΩ时，阻值上限为1.2kΩ，阻值下限为1.0kΩ，一个子档位的阻值差的大小会影响居里温度辨别的精度；上述步骤100具体可以通过以下方式实现：
[0037] (1)判断热敏电阻的阻值是否大于当前的子档位的阻值下限。
[0038] (2)如果大于，判断热敏电阻的阻值是否小于或等于当前的子档位的阻值上限。
[0039] (3)如果小于或等于，则确定热敏电阻的阻值属于当前的子档位。
[0040] 步骤102，通过加压装置对属于相同的子档位的热敏电阻在预设时间内持续施加预设电压。
[0041] 具体地，上述预设电压可以为热敏电阻的额定电压；可以采用相同规格的电源或者同一电源对属于相同的子档位的热敏电阻同时施加额定电压，并施加电压至预设时长，如5min或10min等；该预设时长可以为由多次实验确定。
[0042] 步骤104，施加预设电压预设时长后，通过热成像仪测量同一子档位的热敏电阻的表面温度。
[0043] 在对热敏电阻施加预设电压至预设时长后，可以通过热成像仪采集同一子档位的热敏电阻的图像；并根据图像，确定热敏电阻的表面温度；红外热像仪利用红外探测器和光学成像物镜接收被测目标的红外辐射能量，将分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图；得到的热像图与物体表面的热分布场相对应，热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度；可以根据对应的颜色确定热敏电阻的表面温度。
[0044] 步骤106，根据预设的温度范围及表面温度，确定热敏电阻所属的居里温度类别；温度范围包括多个子范围；一个子范围对应一个居里温度类别。
[0045] 具体地，上述预设的温度范围可以根据正温度系数热敏电阻的阻温特性、所述预设电压及所述预设时间确定；如在预设电压为120V时，对阻值子档位为300-350Ω范围的10片电阻加压的预设时间为5min，测试得到表面温度分别243℃、244℃、423℃、244℃、244℃、244℃、242℃、244℃、244℃、244℃，因此温度子范围(也称为温度合格范围)可以大致确定为242-244℃；如在预设电压为120V时，1100-1150Ω范围连续测试10片，表面温度分别是
239℃、238℃、239℃、239℃、239℃、240℃、240℃、239℃、239℃、239℃，定义子范围1100-
1150Ω温度合格范围为238-240℃。上述子范围包括温度上限及温度下限，如238℃-240℃，其中238℃为温度下限，240℃为温度上限；上述步骤106具体可以通过以下方式实现：
239℃、238℃、239℃、239℃、239℃、240℃、240℃、239℃、239℃、239℃，定义子范围1100-
1150Ω温度合格范围为238-240℃。上述子范围包括温度上限及温度下限，如238℃-240℃，其中238℃为温度下限，240℃为温度上限；上述步骤106具体可以通过以下方式实现：
[0046] (1)判断热敏电阻的表面温度是否大于当前的子范围的温度下限。
[0047] (2)如果大于，判断热敏电阻的阻值表面温度是否小于或等于当前的子范围的温度上限。
[0048] (3)如果小于或等于，则确定所述热敏电阻的阻值属于当前的子范围对应的居里温度类别。
[0049] 当确定了热敏电阻的居里温度类别后，可以通过吸嘴将热敏电阻转移至热敏电阻所属的居里温度类别对应的料盒中。
[0050] 本发明实施例提供了一种热敏电阻的居里温度分类方法；根据待分类的热敏电阻的阻值和预设的阻值档位，将待分类的热敏电阻分选至对应的子档位中；通过加压装置对属于相同的子档位的热敏电阻在预设时间内持续施加预设电压；在施加预设电压预设时长后，通过热成像仪测量同一子档位的所述热敏电阻的表面温度；根据预设的温度范围及表面温度，确定热敏电阻所属的居里温度类别；温度范围包括多个子范围；一个子范围对应一个居里温度类别。该方法提高了对热敏电阻的居里温度辨别的效率。
[0051] 本发明实施例还提供了一种混居里点正温度系数热敏电阻分辨方法，一种混居里点正温度系数热敏电阻分辨方法，该方法在图1所述的方法基础上实现；其流程图如图2所示，具体步骤如下：
[0052] (1)阻值分选：先将混居里点的热敏电阻按一定的阻值档位进行阻值分选。
[0053] (2)通电：相同阻值档位使用夹具对待分选热敏电阻施加指定电压并持续指定时间；具体地，可以夹具对热敏电阻进行固定；夹具由盖板和底板组成；盖板的结构示意图如图3所示，图中30为芯片卡槽，31为螺纹孔；可以采用螺纹孔及螺丝固定盖板与底板；底板的结构类似面包板；将底板与电源装置连接；当将热敏电阻的两个电极插入芯片卡槽时，启动电源装置，电源装置可以为插在底板上的热敏电阻时间电压；还可以在底板上设置一个插销，通过移动插销，可以将电极探针将待测芯片固定并起到通电的作用。
[0054] (3)温度测试：使用热成像仪识别芯片温度；具体地，待芯片在指定的电压下通电5min及以上后，热成像仪开启，读取各个卡槽显示温度。
[0055] (4)温度筛选：按温度范围将不同居里温度芯片抓取到相应料盒中；具体地，完成表面温度测试后将不同温度范围的芯片放置到不同的料盒，配合热成像仪和相应工装以及辅助自动化设备，可以实现混居里温度芯片的批量温度测试并进行分类。
[0056] 上述一定的阻值档位为较小的阻值间隔，例如阻值区间为2-4k，阻值分选档位设置为0.4k一个档位，即2-2.4k,2.4-2.8k,2.8-3.2k,3.2-2.6k,3.6-4k；由于PTC特性，相同批次芯片，阻值越小，表面温度越高，先分阻值档位并给出合格的温度范围，有利于精确判断温度异常；所述一定电压一般设定为额定工作电压或最大工作电压，所述指定时间一般为不少于5min，待芯片表面温度稳定后进行测试，所述热成像仪通常指红外热成像仪。
[0057] 本发明实施例使用的是正温度系数热敏电阻的阻温特性；采用本发明可高效、准确的区分混居里点的正温度系数热敏电阻。
[0058] 在具体实施过程中，在居里温度为Tc275的热敏电阻中混有居里温度为Tc258的热敏电阻，阻值均在2-4KΩ，尺寸均为24*15*2.4，无法从尺寸、外观上进行分辨的情况下，首先需要通过对未混档批次施加电压并测温，从而确定合理的温度范围，具体如下：
[0059] (1)抽取已知未混档批次2.0-2.4k，Tc258℃施加220VAC额定电压，持续5min连续测试10片表面温度271.3、271.7、271.3、271.6、271.9、271.4、271.7、271.9、271.8、271.7。
[0060] (2)抽取已知未混档批次2.0-2.4k，Tc275℃施加220VAC额定电压，持续5min连续测试10片表面温度292.1,291.7,271.4,291.5,291.7,291.3，291.5,292.9,291.3,292.7。
[0061] (3)定义芯片在220VAC下测试居里温度为Tc258℃的热敏电阻阻值2.0-2.4KΩ档合格温度范围是270-273℃；Tc275℃的热敏电阻阻值2.0-2.4KΩ档合格温度范围是290-294℃。
[0062] 当确定了进行温度筛选的温度范围后，上述混居里点正温度系数热敏电阻分辨方法的具体实现步骤如下：
[0063] (1)先将混居里点的热敏电阻按400Ω/档位进行阻值分选，选取其中2.0-2.4K档位。
[0064] (2)使用额定工作电压220VAC对芯片施加电压并持续5min。
[0065] (3)使用热成像仪对芯片表面温度进行识别。
[0066] (4)使用吸嘴将不同温度范围的芯片转移至指定料盒，将不在两种合格温度范围内芯片置于重分档位。
[0067] 该方法的测试周期较短，准确度较高，且测试效率较高。
[0068] 本发明实施例还提供一种热敏电阻的居里温度分类装置，其结构示意图如图4所示，包括：阻值分选模块300，用于根据待分类的热敏电阻的阻值和预设的阻值档位，将待分类的热敏电阻分选至对应的子档位中；阻值档位包括多个子档位；加压模块302，用于通过加压装置对属于相同的子档位的热敏电阻在预设时间内持续施加预设电压；温度测量模块304，用于施加预设电压预设时长后，通过热成像仪测量同一子档位的热敏电阻的表面温度；居里温度确定模块306，用于根据预设的温度范围及表面温度，确定热敏电阻所属的居里温度类别；温度范围包括多个子范围；一个子范围对应一个居里温度类别。
[0069] 进一步地，上述子档位包括阻值上限及阻值下限；上述阻值分选模块还用于：判断热敏电阻的阻值是否大于当前的子档位的阻值下限；如果大于，判断热敏电阻的阻值是否小于或等于当前的子档位的阻值上限；如果小于或等于，则确定热敏电阻的阻值属于当前的子档位。
[0070] 本发明实施例提供的热敏电阻的居里温度分类装置，与上述实施例提供的热敏电阻的居里温度分类方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
[0071] 对应于上述实施例，本发明实施例还提供了一种热敏电阻的居里温度分类系统，其结构示意图如图5所示包括加压装置40、热成像仪41及主控制器42；上述热敏电阻的居里温度分类装置设置于所述主控制器。
[0072] 本发明实施例所提供的热敏电阻的居里温度分类方法、装置以及系统的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
[0073] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和/或装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0074] 另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0075] 所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0076] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0077] 最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
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