示波器作為精密測量儀器,在其設計與制造過程中,高溫環境下的穩定性測試是確保產品可靠性的關鍵步驟之一。為了驗證示波器在高溫環境下的工作性能,我們進行了一項2小時30分鐘的高溫(50℃)實驗,通過數據采集器實時監測多路交直流電壓、電流和溫度變化。本文將詳細介紹實驗方案、測試過程及結果分析。
01 實驗目的
驗證高溫耐受性:評估關鍵元器件在50℃環境中的溫度穩定性。
監測交直流電壓/電流:確保交直流供電路徑在高溫下的可靠性。
02 實驗設備
示波器:測試對象,內部電路板包含多個關鍵元器件。
數據采集器:選擇支持多通道的數采系統,用于實時記錄多路溫度、交直流電壓和電流數據。
高溫實驗箱:提供恒定的高溫環境,目標溫度為 50℃。
03 關鍵測試點
溫度:ARM、FPGA、ADC、CH1-6518、CH2-6518、電源模塊(+5V/-5V)、整流橋、變壓器。
電壓:3.3V、1.2V、2.5V、+5V、-5V DC 電壓,以及 AC 電壓。
電流:關鍵電流路徑的電流值。
04 實驗步驟
● 準備工作:
○ 對各個測試點粘熱電偶和連接線。
○ 將示波器放入高溫實驗箱。
○ 配置數據采集器各通道的傳感器類型。
● 設置實驗參數和實驗啟動:
○ 設置高溫實驗箱的目標溫度為 50℃。
○ 啟動數據采集器,開始實時記錄各測試點的數據。
● 實驗過程:
○ 實驗時長為 2 小時 30 分鐘,期間數據采集器持續記錄溫度、電壓和電流數據。
○ 實驗結束后,關閉高溫實驗箱并導出數據。
05 測試結果分析
● 溫度數據(實驗分上午、下午兩階段,下午更換采集器)
關鍵結論:
○ 所有元器件溫度均低于最高耐受溫度,均在安全閾值內。
○ 下午更換采集器后溫度微升(約1-2℃),可能與設備散熱 累積有關。
● 電壓數據(實驗分上午、下午兩階段,下午更換采集器)
關鍵結論:
○ 交直流電壓波動在正常范圍內,完全符合設計要求。
○ 電源路徑電流未出現異常跳變,表明供電系統穩定。
● 異常現象
在實驗前的溫度箱靜置過程中,示波器在高溫實驗箱不運行的情況下出現了大毛刺現象。
06 實驗結論和改進
● 結論:示波器在 50℃ 高溫環境下能夠穩定工作,所有關鍵元器件的溫度、電壓和電流值均處于正常范圍內。
● 改進:
○ 延長測試時間,驗證長期穩定性。
○ 增加低溫、高濕等復雜條件,全面評估環境適應性。
○ 分析“大毛刺”異常現象的原因。
青島漢泰(Hantek)成立于2004年,是一家專注于通用測試測量領域的國家級高新技術企業。青島漢泰自成立以來,始終以“技術創新”為宗旨,為用戶提供業內“領先的測試測量解決方案”和“頂尖的測試測量儀器設備”為己任,造一流的產品,創一流的品牌。