循环次数变化趋势。
[0029]最后，测量结束保存所有测试数据至上位机硬盘便于后期查看。
[0030]根据下述【具体实施方式】并参考附图，将更好地理解本发明的上述内容及其它目的、特征和优点。
【附图说明】
[0031]图1是根据本发明的一实施形态的热电元器件可靠性评价系统的组成及电气连接不意图；
图2是图1所示的系统的热电元器件测量电路连接示意图；
图3是图1所示的系统的热电元器件可靠性评价程序流程图；
图4是实施例1中所述的CoSb3基填充方钴矿元器件样品在高低温热循环工况下CoSb3器件、P型元件及N型元件性能变化趋势图；
图5是实施例2中所述的CoSb3基填充方钴矿元器件样品在恒温差热持久工况下CoSb3器件、P型元件及N型元件性能变化趋势图；
附图标记:
I上位机； 2热端温度控制装置；
3冷端温度控制装置；
4负载装置；
5多通道数据采集装置；
6真空装置；
7USB转GPIB电缆；
8样品测试装置；
9USB转RS485接口转换器；
10GPIB 电缆；
11热源；
12热端导流电极；
13热电元件；
14保温层；
15冷端电极；
16陶瓷基板；
17热沉；
200热端导流电极测试引线；
201,202,203 P型元件冷端导流电极测试引线；
211、212、213 N型元件冷端导流电极测试引线。
【具体实施方式】
[0032]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0033]为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供了一种热电元器件可靠性评价系统，包括:具备真空腔体的真空装置；用于装夹待测的热电元器件的样品测试装置，所述样品测试装置位于所述真空腔体内，且包括热源和热沉，所述热电元器件位于所述热源与热沉之间；用于控制所述样品测试装置中的所述热源的温度的热端温度控制装置；用于控制所述样品测试装置中的所述热沉的温度的冷端温度控制装置；与所述热电元器件构成串联连接电路并控制所述热电元器件的电流输出的负载装置；与所述负载装置以及所述热电元器件的冷、热侧相连以采集所述热电元器件的测量信号的多通道数据采集装置；与所述负载装置、多通道数据采集装置和热端温度控制装置相连的控制单元。
[0034]图1-图2示出了根据本发明一实施形态的热电元器件可靠性评价系统。具体地，图1是根据本发明的一实施形态的热电元器件可靠性评价系统的组成及电气连接示意图；图2是图1所示的系统的热电元器件测量电路连接示意图。
[0035]如图1所示，一种热电元器件可靠性评价系统由上位机1、热端温度控制装置2、冷端温度控制装置3、负载装置4、多通道数据采集装置5、真空装置6及样品测试装置8组成。
[0036]在该系统中，上位机I包括控制系统和评价程序，上位机通过USB转GPIB电缆7与负载装置4、多通道数据采集装置5连接，通过USB转RS485接口转换器9与热端温度控制装置2连接。
[0037]热端温度控制装置2由PID温度控制器、控温热电偶、过载检测热电偶、直流电源及温度显示报警器组成，能够精确控制样品测试装置8中热源温度，同时进行过载保护，温度控制器通过USB转RS485接口转换器9与上位机连接。
[0038]冷端温度控制装置3由恒温循环水箱、流量计及水路组成，能够控制样品测试装置8中热沉温度，且当循环水的流速未达到预定值时将发出报警信号。
[0039]负载装置4由电子负载仪和分流器组成，电子负载仪输入端子与分流器、热电元器件构成串联连接电路，改变电子负载大小可以使热电元件按照设定的电流输出，电子负载仪通过USB转GPIB电缆7与上位机I连接。
[0040]多通道数据采集装置5通过GPIB电缆10与负载装置4中的电子负载仪相连，分别连接至负载装置4和多通道数据采集装置5的GPIB电缆10再经由USB转GPIB电缆7与上位机I连接，每触发一次采集即切换不同通道开关完成一次测量，测量信号可包括热电元器件输出电流、热电器件两端电压、P型元件两端电压及N型元件两端电压，以及热电器件的热端温度、热电器件的冷端温度。
[0041]真空装置6包括真空管路和真空腔体，真空栗、压差阀、波纹管、主抽阀、角阀、真空计组成抽气管路连接至真空腔体法兰接口，惰性气体通过进气阀连接至真空腔体法兰接口，真空腔体由石英钟罩和不锈钢法兰组成，使热电元件可处在真空、惰性气氛或空气中测量。
[0042]样品测试装置8位于真空腔体内，用于装夹热电元器件样品，主要包括热源、热沉及固定锁紧结构，其中，样品位于热源与热沉之间，样品热、冷侧各有一根热电偶用于测量样品热端温度和冷端温度。
[0043]如图2所示，为热电元器件性能测量电路连接示意图，在样品热端导流电极上引出一根测试导线200，P型元件的冷端电极引出三根测试导线分别为201、202、203，N型元件的冷端电极引出三根测试导线分别为211、212、213，测试线203和213与电子负载、分流器构成串联连接电路，测试线202和212用于测量热电器件两端电压，测试线203和200用于测量P型元件两端电压，测试线213和200用于测量N型元件两端电压，通过切换多通道数据采集开关就可以同时测量热电器件、P型热电元件和N型热电元件的性能。
[0044]采用本发明的热电元器件可靠性评价系统的评价方法的一实施形态可按如下步骤进行:
(1)在制备好的热电器件样品上采用焊接方式在热电器件的热端电极引出测试导线200，P型元件冷端电极引出测试导线201、202及203，N型元件冷端电极引出测试导线211、212 及 213 ；
(2)将样品装夹在样品测试装置8上，通常在热电器件与热源之间、热沉之间分别垫一层炭纸，且施加一定的压力使其在热端、冷端具有良好的热接触；
(3 )在样品周围包裹绝热材料，可以有效的减少对流、辐射带来的侧面漏热，尽可能的使热电器件建立一维传热；
(4)连接测试电路，使热电器件与分流器、负载装置构成串联回路，多通道数据采集装置的第一通道测量分流器两端的电压，第二通道测量热电器件两端的电压，第三通道测量P型元件两端的电压，第四通道测量N型元件两端的电压，第五通道测量热电器件热端温度，第六通道测量热电器件冷端温度； (5)盖上石英钟罩，使热电元器件可处在真空、惰性气氛或者空气中测量；
(6)打开恒温循环水箱，并设置好冷端温度值，启动循环；
(7)在上位机启动评价程序，根据模拟工况选择评价模式；
(8)开始评价，按照设置的采样间隔采集数据，当样品处于预设的温差下且判断稳定，调用伏安特性测试程序，完成后通过数据处理得到热电元器件的基本特性，依此方法完成热电元器件在指定工况下的测试过程；
(9)测量过程中可随时查看包括热电器件、P型元件、N型元件老化性能随热持久时间或热循环次数变化趋势；
(10)测量结束保存所有测试数据至上位机硬盘便于后期查看。
[0045]采用本系统及方法可以评价热电元器件恒温热持久和高低温热循环工况下的老化性能，通过实验室加速老化实验，最终对热电元件的寿命进行预测，评价过程为全自动控制，避免手动操作误差，有效节省时间，同时评价结果更可靠。
[0046]图3是图1所示的系统的热电元器件可靠性评价程序流程图的一实施例。如图3所示，首先填写样品名并建立新文件(步骤SI);接着配置数据采集卡采样通道参数(步骤S2)，随后根据实际测量样品配置电子负载仪工作量程(步骤S3)。接着，设置测量热端温度或者热端温度数组，选择高低温热循环评价或者恒温差热持久评价模式，设置高低温循环次数，或者定时测量时间，启动开始程序，测量结束自动保存所有数据。
[0047]更具体地，如图3所示，当选择高低温热循环评价模式时，在步骤S4设置测量