专利名称：矿物热敏参数测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于物理领域中的检测装置，主要用于地质找矿中的热敏参数测定，还可用于测定电子工业中人造半导体材料的热敏参数。
现有相关技术是电子工业中人造半导体材料热敏电阻测试用的仅有温度、阻值测量装置。现今在微电子和自控技术中，已采用由传感器、温度、阻值电压变换和信号调制电路组成的温度测量和阻值测量装置；由多路开关、A／D转换和单片机构成的模数转换、程控处理系统；由一系统驱动门和继电器组成的控制系统；由打印、绘图、数字显示构成的输出装置。现有测热敏参数的温度、阻值测量装置，要求样品具有规则的外形和严格的尺寸，并用金属线连接温度、阻值测量装置，逐个测出该样品的不同温度的阻值，进一步计算出该样品的热敏参数，其缺点在于，只能测试人造半导体材料的规则形体的热敏电阻器件，测试手续复杂、速度慢，无法测定地质科研找矿中形态极不规则、颗粒小的天然单矿物样品的热敏参数。
本实用新型的目的在于提供一种能有效地检测天然单矿物和更易于检测各类人造半导体材料热敏参数的仪器，为矿物物理学和找矿矿物学研究开辟新技术方法，为人造半导体材料的热敏性能检测提供新手段。
本实用新型依据测试同一样品两点或其倍数温度点的热敏参数以消除样品形状、体积因素影响的原理，通过计算机控制样品在加热系统中的加热温度，系统测试样品相应产生的热电阻和温度值，进行电阻和温度的电压转换、系统放大、校准、模数转换、计算处理等，完成样品的自动化测试，获得单一样品的热敏参数和批量样品的统计性热敏参数值。
附图1为矿物热敏参数测试仪的原理框图，包括热敏产生装置(A)、温度测量装置(B)、阻值测量装置(C)、模数转换、程控数据处理系统(D)、控制系统(E)和输出装置(F)六部分。
附图2为热敏产生装置结构示意图。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的说明热敏产生装置，包括热敏装置、加热系统、冷却系统三部分。热敏装置中有两个能上下垂直移动，相互调节距离和压力的纵向平行圆柱状金属电极体1、2，下电极体内置温度传感器3，该电极体下方装有弹簧6，以便装卸紧固样品且防止样品破坏、变形、保证测量准确。加热系统为一围在热敏装置周围的环柱状空腔炉体4，炉体腔夹套内壁有加热炉丝5，外壁设有若干散热孔，加热炉丝一端装有可控硅控制器，用以炉体加热和控温。冷却系统7系位于炉体下端的小型电扇或其它冷却装置，受可控硅控制器控制开关。
测定样品热敏参数时，把样品置于热敏装置上下电极体1.2间，同电极体一并压入炉腔中部均温区，使在样品测试期内样品温度与炉腔中部温度均匀区温度一致，加热系统受控制系统指令升温，样品温度值T在炉体4均温区内随炉温升高而升高，热电阻值R相应改变，产生热敏特性，通过温度传感器引出线8和电极引出线9同时分别输出T、R变化信号被检测。一组样品热敏参数测试完成后，电极体上移出炉腔，卸下样品，冷却系统受控制系统指令自动起动，炉温迅速降至初始温度，置入样品，进入下一样品测试过程，以此循环。
用热敏产生装置(A)，组合温度、阻值测量装置(B)、(C)，模数转换、程控数据处理系统(D)、控制系统(E)及输出装置(F)，即可实现自动控制测试开启、加热、冷却、关闭、并对输出R、T热敏信号进行系统校准、放大、转换及数据处理、统计、计算，直接绘制出R－T热敏图谱曲线，跟踪数字显示测试过程中的即时温度值和规定温度下的电阻值，打印常规电阻值RN、低温采样电阻值RL、高温采样电阻值RH、样品的材料常数Bn、电阻温度系数αtn、杂质激活能△E等多种物理参量，实施自动化全程测试。操作简单、显示直观、计算准确、速度快，智能化程度较高。
本实用新型的优点和效果(1)可直接检测各类不规则形状小颗粒矿物和半导体样品，适用范围宽；(2)样品无须加工、预处理，简化了测试程序；(3)使用安全、操作简单。
本实用新型测试了黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、锡石、毒砂、磁铁矿、自然锑、自然铋及人造半导体硅片等样品的热敏参数，精度均在±1％。该仪器试用于辽宁、浙江、赣南等地的地质找矿，效果良好。
加热炉体、电极体、温度传感器采用下列形式均可实现发明目的1、加热炉体4可设计为单体或两部分复合体；2、电极体1或2内可装置弹簧6；3、温度传感器可装置在电极体1或2内；4、电极体1、2可设计为圆形、正方形及正多边形电极。
1、上电极体，2、下电极体，3、温度传感器，4、加热炉体，5、加热电炉丝，6、弹簧，7、冷却系统，8、温度传感器引出线，9、电极引出线。
权利要求1.一种矿物热敏参数测试仪，包括温度测量装置(B)、阻值测量装置(C)、模数转换、程控数据处理系统(D)、控制系统(E)和输出装置(F)，其特征在于热敏产生装置(A)由热敏装置、加热系统、冷却系统三部分组成。
2.根据权利要求1所述的矿物热敏参数测试仪，其特征在于热敏装置为两组相互平行、可移动、内置温度传感器(3)、弹簧(6)的金属电极体(1)、(2)，使置于两电极体间的样品在炉体均温区被加热产生热敏特性。
3.根据权利要求1所述的矿物热敏参数测试仪，其特征在于加热系统为一围在热敏装置周围，可设计为单体或复合体的环柱状空腔炉体(4)，炉体腔夹套内壁绕有加热炉丝(5)，外壁设有若干散热孔，加热炉丝一端装有可控硅控制器，用以炉体加热和控温；
4.根据权利要求1所述的矿物热敏参数测试仪，其特征在于冷却系统是位于炉体一端的冷却装置。
专利摘要本实用新型提供一种矿物热敏参数测试仪，包括由环柱状空腔电炉体(4)中有两组平行、可移动、内置温度传感器(3)的金属电极体(1)、(2)所构成的热敏产生装置(A)和温度测量装置(B)、阻值测量装置(C)、模数转换、程控数据处理系统(D)、控制系统(E)和输出系统(F)，具有自动化、数字化、图谱化功能，测试范围宽、简易、精确、高效。
文档编号G01R31/26GK2155569SQ9222751
公开日1994年2月9日 申请日期1992年7月16日 优先权日1992年7月16日
发明者赵亨达, 王忠荣 申请人:辽宁省地质实验研究所