一种湿度传感器的测试装置的制作方法

1.本发明涉及传感器测试技术领域，尤其是涉及一种湿度传感器的测试装置。


背景技术：

2.随着科技的发展，湿度传感器的使用范围越来越广。湿度传感器在生产研发阶段，需要在一定温度范围内进行各湿度点的响应时间的测试。
3.目前在对湿度传感器各湿度点的响应时间进行测试时，存在测量困难的情况。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种湿度传感器的测试装置，以缓解在对湿度传感器各湿度点的响应时间进行测试时，存在测量困难的技术问题。
5.第一方面，本发明提供的一种湿度传感器的测试装置，包括湿度测试外壳体、时间常数测试腔、隔板、湿度传感器和释放机构；
6.所述隔板设置在所述湿度测试外壳体的内腔中，所述湿度测试外壳体下部与所述隔板之间形成有湿度发生器测试腔；
7.所述湿度传感器设置于所述时间常数测试腔内，所述时间常数测试腔位于所述湿度发生器测试腔内，所述时间常数测试腔的上表面抵靠在所述隔板的底面，使得时间常数测试腔形成密闭空间；
8.所述快速释放机构包括固定部件和释放部件，所述释放部件与所述固定部件活动连接；
9.所述快速释放机构的固定部件与所述湿度测试外壳体相固定，所述快速释放机构的释放部件与所述时间常数测试腔相固定，所述释放部件可从固定部件上释放并下落，使得时间常数测试腔与隔板脱离，时间常数测试腔中的湿度传感器与所述湿度发生器测试腔充分接触。
10.进一步的，所述释放部件包括释放杆、横梁和扳机组件；
11.所述释放杆的顶部与所述横梁通过螺母相固定，所述释放杆的底部与所述时间常数测试腔相固定；
12.所述扳机组件设置在所述固定部件上，所述扳机组件用于架起所述横梁，使得横梁与固定部件之间保持相对静止。
13.进一步的，所述释放杆包括第一释放杆和第二释放杆；
14.所述第一释放杆和第二释放杆分别通过螺母固定在所述横梁的两端。
15.进一步的，所述扳机组件包括扳机和按钮；
16.所述按钮与所述固定部件通过弹簧相连，所述按钮上设置有用于控制所述扳机的控制槽；
17.所述扳机中部与所述固定部件通过转轴连接，所述扳机的一端位于所述控制槽内，另一端形成有用于架起横梁的释放钩；
18.通过按压按钮使得控制槽带动扳机的一端绕所述转轴转动，扳机另一端的释放钩收缩，以释放横梁；
19.通过放开按钮使得控制槽带动扳机的一端绕所述转轴转动，扳机另一端的释放钩外弹，以架起横梁。
20.进一步的，所述固定部件包括中心杆和控制头；
21.所述中心杆的底端与所述隔板相固定，所述控制头固定在所述中心杆的顶端；
22.所述控制头上设置有按钮槽，所述按钮位于所述按钮槽内；
23.所述中心杆上设置有扳机槽，扳机槽上设置与释放钩相匹配的开口，所述扳机位于所述扳机槽内，所述释放钩可在开口处外弹或收缩。
24.进一步的，所述横梁上设置有通孔，所述中心杆贯穿所述通孔。
25.进一步的，所述隔板上设置有保温层。
26.进一步的，所述保温层的上表面设置有缓冲垫。
27.进一步的，所述保温层为聚四氟乙烯材料。
28.进一步的，所述时间常数测试腔为上部开口的腔体结构，
29.所述时间常数测试腔的上部开口处设置有密闭圈，所述密闭圈为硅橡胶材质。
30.本发明提供的湿度传感器的测试装置，包括湿度测试外壳体、时间常数测试腔、隔板、湿度传感器和释放机构；隔板设置在湿度测试外壳体的内腔中，湿度测试外壳体下部与隔板之间形成有湿度发生器测试腔；湿度传感器设置于时间常数测试腔内，时间常数测试腔位于湿度发生器测试腔内，时间常数测试腔的上表面抵靠在隔板的底面，使得时间常数测试腔形成密闭空间；快速释放机构包括固定部件和释放部件，释放部件与固定部件活动连接；快速释放机构的固定部件与湿度测试外壳体相固定，快速释放机构的释放部件与时间常数测试腔相固定，释放部件可从固定部件上释放并下落，使得时间常数测试腔与隔板脱离，时间常数测试腔中的湿度传感器与湿度发生器测试腔充分接触。
31.采用本发明提供的湿度传感器的测试装置，利用释放机构将时间常数测试腔的上表面紧紧抵靠在隔板的底面上，使得湿度传感器位于隔板与时间常数测试腔形成的密闭空间内；释放机构上的释放部件可从固定部件上释放并下落，从而带动释放部件上的时间常数测试腔与隔板脱离，使得时间常数测试腔中的湿度传感器与湿度发生器测试腔充分接触，也就是湿度传感器从得时间常数测试腔中快速进入到湿度发生器测试腔中，从而产生湿度的一个阶跃信号，通过采集湿度传感器的湿度值记录其时间常数。湿度发生器测试腔内的湿度由双压湿度发生器进行控制，采用已知湿度的湿度发生器测试腔和已知时间常数的湿度传感器进行验证，通过测得的湿度传感器的时间常数与该湿度传感器的出厂时间常数进行比较，满足时间常数测试的转换时间要求的即为合格，从而便于对湿度传感器各湿度点的响应时间进行测试。
附图说明
32.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。
33.图1为本发明实施例提供的湿度传感器的测试装置剖面图；
34.图2为本发明实施例中湿度传感器的测试装置释放前的示意图；
35.图3为本发明实施例中湿度传感器的测试装置释放后的示意图；；
36.图4为本发明实施例中一阶系统的单位阶跃响应图。
具体实施方式
37.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。
38.本发明实施例中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
39.随着科技的发展，湿度传感器的使用范围越来越广。湿度传感器在生产研发阶段，需要在一定温度范围内进行各湿度点的响应时间的测试。
40.目前在对湿度传感器各湿度点的响应时间进行测试时，存在测量困难的情况。
41.为解决以上问题，本发明提供一种湿度传感器的测试装置。
42.如图1和图2所示，本发明实施例提供的湿度传感器的测试装置，包括湿度测试外壳体1、时间常数测试腔2、隔板3、湿度传感器(图中未示出)和释放机构5；隔板3设置在湿度测试外壳体1的内腔中，湿度测试外壳体1下部与隔板3之间形成有湿度发生器测试腔4；湿度传感器设置于时间常数测试腔2内，时间常数测试腔2位于湿度发生器测试腔4内，时间常数测试腔2的上表面抵靠在隔板3的底面，使得时间常数测试腔2形成密闭空间；快速释放机构5包括固定部件51和释放部件52，释放部件52与固定部件51活动连接；快速释放机构5的固定部件51与湿度测试外壳体1相固定，快速释放机构5的释放部件52与时间常数测试腔2相固定，释放部件52可从固定部件51上释放并下落，使得时间常数测试腔2与隔板3脱离，时间常数测试腔2中的湿度传感器与湿度发生器测试腔4充分接触。
43.采用本发明实施例提供的湿度传感器的测试装置，利用释放机构5将时间常数测试腔2的上表面紧紧抵靠在隔板3的底面上，使得湿度传感器位于隔板3与时间常数测试腔2形成的密闭空间内；释放机构5上的释放部件52可从固定部件51上释放并下落，从而带动释放部件52上的时间常数测试腔2与隔板3脱离，使得时间常数测试腔2中的湿度传感器与湿度发生器测试腔4充分接触，也就是湿度传感器从得时间常数测试腔2中快速进入到湿度发生器测试腔4中，从而产生湿度的一个阶跃信号，通过采集湿度传感器的湿度值记录其时间常数。湿度发生器测试腔4内的湿度由双压湿度发生器进行控制，采用已知湿度的湿度发生器测试腔4和已知时间常数的湿度传感器进行验证，通过测得的湿度传感器的时间常数与该湿度传感器的出厂时间常数进行比较，满足时间常数测试的转换时间要求的即为合格，从而便于对湿度传感器各湿度点的响应时间进行测试。
44.在一种可能的实施方式中，释放部件52包括释放杆521、横梁522和扳机组件523；释放杆521的顶部与横梁522通过螺母相固定，释放杆521的底部与时间常数测试腔2相固
定；通过螺母可调整横梁522与释放杆521的相对固定位置，从而使得释放杆521的底部的时间常数测试腔2与隔板3保持压紧，达到了时间常数测试腔2与隔板3之间形成密闭空间的目的。扳机组件523设置在固定部件51上，扳机组件523用于架起横梁522，扳机组件523通过释放钩将横梁522架起，使得横梁522与固定部件51之间保持相对静止，与横梁522相固定的释放杆521将时间常数测试腔2与隔板3保持压紧的状态。
45.在一种可能的实施方式中，如图3所示释放杆521包括第一释放杆521和第二释放杆521；第一释放杆521和第二释放杆521分别通过螺母固定在横梁522的两端。设置两个释放杆521，两个释放杆521同时对时间常数测试腔2产生向上的牵引力，使得时间常数测试腔2在与隔板3压紧时保持良好的平衡。
46.在一种可能的实施方式中，扳机组件523包括扳机2531和按钮5232；按钮5232与固定部件51通过弹簧5233相连，按钮5232上设置有用于控制扳机2531的控制槽；扳机2531中部与固定部件51通过转轴连接，扳机2531的一端位于控制槽内，另一端形成有用于架起横梁522的释放钩；通过按压按钮5232使得控制槽带动扳机2531的一端绕转轴转动，扳机2531另一端的释放钩收缩，以释放横梁522；通过放开按钮5232使得控制槽带动扳机2531的一端绕转轴转动，扳机2531另一端的释放钩外弹，以架起横梁522。通过设置弹簧5233和按钮5232，使得按钮5232在被按压时带动扳机2531转动，释放钩收缩；并在停止按压后由弹簧5233带动按钮5232复位，从而使得扳机2531反向转动，释放钩外弹，从而完成对时间常数测试腔2的释放和吊起。
47.在一种可能的实施方式中，固定部件51包括中心杆511和控制头512；中心杆511的底端与隔板3相固定，控制头512固定在中心杆511的顶端；控制头512上设置有按钮5232槽，按钮5232位于按钮5232槽内；中心杆511上设置有扳机2531槽，扳机2531槽上设置与释放钩相匹配的开口，扳机2531位于扳机2531槽内，释放钩可在开口处外弹或收缩。设置中心杆511和控制头512用于固定扳机组件523，将扳机组件523设置在控制头512的按钮5232槽及中心杆511的扳机2531槽中，提高了扳机组件523的稳定性。
48.在一种可能的实施方式中，横梁522上设置有通孔(图中未示出)，中心杆511贯穿通孔，提高了横梁522在中心杆511上的稳定性，防止横梁522产生偏移意外滑落。
49.在一种可能的实施方式中，隔板3上设置有保温层6，保温层6的设置使得时间常数测试腔2及湿度发生器测试腔4内的温度保持相对恒定，需要在
‑
30摄氏度至40摄氏度之间的温度范围内对湿度传感器进行时间常数的测试，因因此保温层6可确保试验温度的相对恒定，确保了试验效果。
50.在一种可能的实施方式中，保温层6的上表面设置有缓冲垫(图中未示出)，缓冲垫用于横梁522及释放杆521下落后的缓冲。
51.在一种可能的实施方式中，保温层6为聚四氟乙烯材料，聚四氟乙烯材料具有耐低温、不吸湿的特性，稳定性高，确保了试验数据的精准。
52.在一种可能的实施方式中，时间常数测试腔2为上部开口的腔体结构，时间常数测试腔2的上部开口处设置有密闭圈7，密闭圈7为硅橡胶材质。硅橡胶耐高温、耐低温是良好的密闭材料，通过硅橡胶密闭圈7将时间常数测试腔2与隔板3进行压紧，隔板3为不锈钢材质，从而使得时间常数测试腔2形成良好的密闭环境。
53.在一种可能的实施方式中，时间常数测试腔2在横梁522及释放杆521的带动下可
在约30mm的距离内进行上下移动。
54.在一种可能的实施方式中，由于湿度为一阶系统，一阶系统的传递函数为
55.其输入：r(t)＝1(t)即
56.其输出：
[0057][0058]
取拉氏反变换，得：
[0059]
h(t)＝1
‑
e
‑
t/t
(t≥0)
[0060]
其中h(t)为湿度的输出响应，t为湿度的时间常数。响应图形如图4所示，当输出响应达到总幅度的63.2％时所需时间为时间常数，满足时间常数测试的转换时间要求的即为合格，即输出响应达到总幅度的63.2％时即为合格。
[0061]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0062]
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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0063]
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。
[0064]
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以权利要求的保护范围为准。