智能温箱的制作方法

1.本发明涉及测试技术领域，尤其涉及一种智能温箱。


背景技术：

2.在对电子产品进行射频测试时，为了验证电子产品在高温和低温环境下的性能状态，通常会在高低温箱内进行射频测试。在现有技术中，通常采用具有隔热夹层的材料制成箱体，并在箱体内设置加热或者制冷装置，从而，在测试过程中，将温箱内的温度控制在预定的恒温状态。
3.然而，在对电子设备的射频测试过程中，极易受到外部信号的干扰，导致对产品性能的判断不准确，影响测试效率。


技术实现要素：

4.本发明提供的智能温箱，能够在高低温环境测试过程中，屏蔽外部的电磁干扰信号，提高产品性能判断的准确性。
5.本发明提供一种智能温箱，包括：
6.壳体，所述壳体为采用五个侧壁连接形成的具有一侧开口的立方体壳体，所述侧壁为磁场屏蔽材料制备的侧壁，每个侧壁均具有隔热夹层；
7.温箱门，与所述壳体铰接，所述温箱门关闭时，所述温箱门将所述壳体的开口封闭；
8.吸波材料，设置在所述壳体的顶部侧壁的内侧；
9.加热制冷装置，所述加热制冷装置设置在其中一个侧壁上，用于对壳体内部空间进行加热或制冷。
10.可选地，所述加热制冷装置包括由外向内依次设置的外部风扇、第一散热器、第一导热块、半导体加热制冷片、第二导热块、第二散热器和内部风扇；其中，
11.所述壳体的其中一个侧壁上设置有通孔，所述半导体加热制冷片设置在所述通孔内，所述第一导热块和所述第二导热块与所述通孔相适配并与所述半导体加热制冷片接触。
12.可选地，还包括控制电路模块，所述控制电路模块包括：
13.嵌入式控制器；
14.温度控制单元，与所述嵌入式控制器通信连接，所述温度控制单元接收所述嵌入式控制器发送的控制信号，并依据所述控制信号控制所述外部风扇转速、内部风扇转速和半导体加热制冷片的输出功率；
15.温度采集单元，包括设置在第一导热块上的第一温度传感器、设置在第二导热块上的第二温度传感器以及设置在壳体内的第三温度传感器；所述第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器与所述嵌入式控制器通信连接。
16.可选地，所述温度控制单元包括h桥电路和恒流源；
17.所述恒流源用于向加热制冷片提供恒定电流；
18.所述h桥电路用于控制加热制冷片的加热模式和制冷模式的切换。
19.可选地，所述控制电路模块还包括触摸显示屏；所述触摸显示屏与所述嵌入式控制器通信连接。
20.可选地，所述控制电路模块具有电源接口，所述电源接口用于与外部电源电连接。
21.可选地，所述智能温箱还具有射频线接口，所述射频线接口用于温箱内待测设备与外部仪表通信连接，以使外部仪表能检测待测设备高低温环境下的通信性能。
22.可选地，所述控制电路还具有通信接口，所述通信接口与所述嵌入式控制器通信连接，所述通信接口能与上位机通信连接，以使所述上位机远程向所述嵌入式控制器发送控制指令。
23.可选地，所述壳体内设置有置物架，所述置物架设置在所述内部风扇下方。
24.可选地，所述温箱门上设置有透明的观察窗；
25.所述壳体上设置有门闩槽，所述温箱门上设置有门闩，所述门闩与所述门闩槽相适配；所述门闩与所述门闩槽配合，能使所述温箱门闭合；
26.所述壳体开口一侧设置有密封条，温箱门闭合时，挤压所述密封条以使所述壳体内的空间密闭。
27.在本发明提供的技术方案中，采用屏蔽材料和隔热夹层对外界信号进行屏蔽，同时保证温箱内与外部环境具有极低的热交换效率，从而，能够确保温箱内在高低温环境下还能够屏蔽外界信号。同时，在本发明提供的技术方案中，通过在顶层设置吸波材料，在电磁波垂直入射和斜入射的情况下均有较好的带宽吸波性能，避免电磁波对测试过程产生影响。
附图说明
28.图1为本发明一实施例智能温箱的截面示意图；
29.图2为本发明一实施例智能温箱的立体示意图；
30.图3为本发明一实施例智能温箱控制电路模块示意图。
具体实施方式
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
32.本发明实施例提供一种智能温箱，如图1-3所示，包括：
33.壳体100，所述壳体100为采用五个侧壁连接形成的具有一侧开口的立方体壳体100，所述侧壁为磁场屏蔽材料制备的侧壁，每个侧壁均具有隔热夹层；在一些实施例中，所述温箱壳体100采用固态铝制成，所述材料铝能够屏蔽磁场。所述温箱壳体100的每个侧壁均有夹层，所述夹层采用聚苯乙烯泡沫材料填充，聚苯乙烯泡沫材料具有较好的保温性能。
34.温箱门300，与所述壳体100铰接，所述温箱门300关闭时，所述温箱门300将所述壳体100的开口封闭；
35.吸波材料101，设置在所述壳体100的顶部侧壁的内侧；在一些实施例中，所述温箱内部顶层放置有吸波材料，吸波材料为mat型吸波材料，在电磁波垂直入射和斜入射的情况下均有较好的带宽吸波性能。mat型吸波材料工作温度为-50℃～100℃，适用于大多数电子产品高低温测试需求。
36.加热制冷装置，所述加热制冷装置设置在其中一个侧壁上，用于对壳体100内部空间进行加热或制冷。在一些实施例中，加热制冷装置可以采用半导体加热制冷片201来进行加热和制冷。
37.在本实施例提供的技术方案中，采用屏蔽材料和隔热夹层对外界信号进行屏蔽，同时保证温箱内与外部环境具有极低的热交换效率，从而，能够确保温箱内的在高低温环境下还能够屏蔽外界信号。同时，在本实施例提供的技术方案中，通过在顶层设置吸波材料，在电磁波垂直入射和斜入射的情况下均有较好的带宽吸波性能，避免电磁波对测试过程产生影响。
38.作为一种可选的实施方式，所述加热制冷装置包括由外向内依次设置的外部风扇205、第一散热器204、第一导热块202、半导体加热制冷片201、第二导热块206、第二散热器208和内部风扇209；其中，
39.所述壳体100的其中一个侧壁上设置有通孔，所述半导体加热制冷片201设置在所述通孔内，所述第一导热块202和所述第二导热块206与所述通孔相适配并与所述半导体加热制冷片201接触。
40.在一些实施例中，所述半导体加热制冷片201例如可以采用四阶tec-12706系列，加热制冷温度达-40℃～85℃，可满足大多数电子产品的测试需求。所述半导体加热制冷片201具有且体积小、响应速度快、高精度、无制冷剂、易于实现加热制冷转换等特点。
41.作为一种可选的实施方式，还包括控制电路模块400，所述控制电路模块400包括：
42.嵌入式控制器；
43.温度控制单元，与所述嵌入式控制器通信连接，所述温度控制单元接收所述嵌入式控制器发送的控制信号，并依据所述控制信号控制所述外部风扇205转速、内部风扇209转速和半导体加热制冷片201的输出功率；在一些实施例中，所述嵌入式控制器与温度控制单元电连接，所述嵌入式控制器通过输出pwm波至温度控制单元控制温箱内温度。所述pwm波分为第一pwm波，第二pwm波，第三pwm波。第一pwm波控制外部风扇205的转速，第二pwm波控制内部风扇209的转速，第三pwm波控制tec的输出功率。
44.温度采集单元，包括设置在第一导热块202上的第一温度传感器203、设置在第二导热块206上的第二温度传感器207以及设置在壳体内的第三温度传感器102；所述第一温度传感器203、第二温度传感器207和第三温度传感器102与所述嵌入式控制器通信连接。在一些实施例中，所述温度采集单元包含3个温度传感器。所述第一温度传感器203用于检测半导体加热制冷片201上第一导热块202的温度，所述第二温度传感器207用于检测半导体加热制冷片201上第二导热块206的温度，所述第三温度传感器102用于检测箱内温度。所述温度采集单元例如可以采用pt100温度传感器和温度采集芯片mav6675相结合的方式测温，所述温度采集芯片mav6675内部服从spi协议，能够与嵌入式控制器的数据端通信连接。所述温度采集单元利用温度采集电路将采集到的三组温度值转换为电压信号，所述嵌入式控制器根据接收到的电压信号计算温度设定值和实测值之间的偏差，通过bp-pid算法控制第
三pwm波调节tec的输出功率，当度设定值和实测值之间的偏差大于3℃时，同时控制第一pwm波、第二pwm波控制内外风扇的转速调节箱内温度，提升温箱的工作效率。
45.前述的控制电路模块400与温箱电源401电连接；所述温箱电源401用于控制温箱打开和关闭两种状态。
46.作为一种可选的实施方式，所述温度控制单元包括h桥电路和恒流源；
47.所述恒流源用于向加热制冷片201提供恒定电流；在一些实施方式中，恒流源电路与半导体加热制冷片201通过h桥电路电连接，用来向半导体加热制冷片201提供恒定电流。
48.所述h桥电路用于控制加热制冷片201的加热模式和制冷模式的切换。在一些实施方式中，h桥电路用于控制tec加热制冷切换，嵌入式控制器通过控制h桥电路控制tec加热或制冷以维持恒温。所述h桥电路，为减少发热，优选4个n沟道mosfet构成h桥电路。
49.作为一种可选的实施方式，所述控制电路模块400还包括触摸显示屏402；所述触摸显示屏402与所述嵌入式控制器通信连接。在一些实施方式中，所述嵌入式控制器与触摸显示屏402电连接，所述触摸显示屏402可显示温箱内的实时温度，所述触摸显示屏402可通过触摸按键设定温箱温度。
50.作为一种可选的实施方式，所述控制电路模块400具有电源接口405，所述电源接口405用于与外部电源电连接。在一些实施方式中，所述电源接口405可外接电源设备，满足待测设备的用电需求。
51.作为一种可选的实施方式，所述智能温箱还具有射频线接口403，所述射频线接口403用于温箱内待测设备与外部仪表通信连接，以使外部仪表能检测待测设备高低温环境下的通信性能。在一些实施方式中，所述射频接线口可用于连接多条射频线，满足通讯产品多天线测试需求。
52.作为一种可选的实施方式，所述控制电路还具有通信接口404，所述通信接口403与所述嵌入式控制器通信连接，所述通信接口404能与上位机通信连接，以使所述上位机远程向所述嵌入式控制器发送控制指令。在一些实施方式中，所述嵌入式控制器可通过rs232通信接口404与pc机电连接，所述温箱内温度也可通过pc上的人机交互界面设定。
53.作为一种可选的实施方式，所述壳体100内设置有置物架500，所述置物架500设置在所述内部风扇209下方。在一些实施例中，在壳体100内设置置物架500，将待测的电子设备600支撑起来，使待测的电子设备600对准内部风扇209的出风口处，能够使得待测的电子设备600处于悬空且恒温的状态。
54.作为一种可选的实施方式，所述温箱门300上设置有透明的观察窗301；所述壳体100上设置有门闩槽104，所述温箱门300上设置有门闩302，所述门闩302与所述门闩槽104相适配；所述门闩302与所述门闩槽104配合，能使所述温箱门300闭合；所述壳体100开口一侧设置有密封条103，温箱门300闭合时，挤压所述密封条103以使所述壳体100内的空间密闭。在一些实施方式中，所述观察窗301嵌入温箱门300，可观察到待测设备的状态；所述门闩302可插入门栓槽中。所述温箱门300边框以及温箱口的边框上均放置有密封条103，具有较好的保温效果。
55.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。