硬件测试之高低温测试
2023-09-11 14:22:09 时间
EE，double E，Electrical Engineering，一般指电子或硬件部门。
当我们开发电子产品时，软件开发负责代码，然后交给软件测试部门。
硬件部门负责PCB，烧录功能可用的软件后，交给硬件测试部门。
同时硬件测试中也包括了结构部分的测试，因为硬件测试是对整个产品的测试。
在硬件测试中，有一项高低温测试。
高低温测试是用来确定产品在高温或低温气候环境条件下储存、运输、使用的适应性的方法。试验的严苛程度取决于高温或低温的温度和曝露持续时间。
试验方法的对比分析：
1。非散热样品和散热样品
在自然空气条件下进行试验，试验样品温度达到稳定后，表面最热点的温度仍高于周围大气温度5℃以上的称之为散热试验样品；等于或低于5℃以下的为非散热试验样品。所有非工作性的贮存、运输试验，均为非散热试验。在工作状态下试验时，当试验样品温度达到稳定后，凡温升小于5℃的亦称为非散热试验。
2。温度突变试验和温度渐变试验
当试验箱（室）温度升到或降至规定的温度后，立即将样品放入试验箱进行试验，称为温度突变试验，而将样品先放入温度为室温的试验箱中，然后将箱内温度逐渐升到或降至试验所规定温度的试验，称为温度渐变试验。
一般来讲，若已知温度突变对试验样品不产生其他有害影响时，为节省试验时间，应采用温度突变试验，否则采用温度渐变试验。
3。无强迫空气循环试验和有强迫空气循环试验
非散热试验时，采用强迫空气循环，可提高热交换效率。空气循环速度愈高，热交换效率愈高。所以在进行这种强迫试验时，建议采用空气循环速度≥2m/s。而散热试验时，比较好的方法是采用无强迫空气循环试验。如果采用无强迫空气循环还不能满足试验要求时，应采用强迫空气循环试验。
试验设备及试验参数：
1。试验设备
高温试验一般是将产品置于恒温箱或恒温室内进行试验。介质的温度用温度计在不同位置测定，取其算术平均值。但要求箱内温度尽可能均匀，通过热空气流动加热产品，不应使试验样品靠近热源。为减少辐射影响，试验箱的壁温不应高于环境温度3%。
低温试验一般在低温箱（室）内进行，其温度一般靠人工制冷的方法获得。在低温箱的有效工作空间内，用强迫空气循环来保持低温条件的均匀性。
2。试验参数
按地区和使用场合不同，GB2423·1一81和GB2423·2—81分别规定了不同温度等级的优先数值。
低温环境温度：一65℃，一55"C，一45"C，一40℃，一30℃，一25℃，一15℃，一10℃，一5℃，0℃，+5℃；
高温环境温度：+200℃，+17S℃，+155℃，+125℃，+100℃，+8S℃，+70℃，+65℃，+60℃，+55℃，+50℃，+45℃，+40℃，+3S℃，+30℃。
温度的允许偏差范围均为±2℃。
在试验样品温度达到稳定后，高、低温条件试验的持续时间根据需要从下列数据中选取：
2、16、72、95（h）。
高低温试验后产品应达到的基本要求：
经高低温试验后的产品质量，一般都是按产品技术条件或技术协定中规定的要求检验。例如，高温环境对电机产品性能的影响，表现在导电材料的电阻变大，导致电流的变化，对有精度要求的电机，还会影响精度。因此，在高温试验后，应在试验箱内测定绝缘电阻，其值不低于5 MΩ，同时还要测试电机的其他性能。一般情况下，产品经温度试验后，若能满足下列基本要求，便认为产品符合高低温要求。
（1）产品表面无损伤，变形等缺陷。若是涂镀表面，应没有镀层剥落、起泡或变色等现象。
（2）对于塑料零件，其表面无裂纹、起泡和变形等现象。
（3）橡胶制品无老化、粘结、软化和裂开等现象。
（4）产品零件焊接部位无流淌现象。
（5）产品性能数据及结构功能符合技术条件盼要求，不应出现妨碍产品正常工作的任何其他缺陷。
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比如我们项目中的产品，里面有电池，会放在底座上充电。
产品spec上说明产品使用范围是0 ~ 45度。所以高低温试验就要在0和45度时检查产品充电的功能是否停止。
1，在电池上贴上温度探头，如果需要要在产品上打孔，然后将线引出来，接入到温度采集设备上。
因为一次可能有多个温度采样点，或者一次多个设备测试，所以需要多通道的数据采集器。
使用KeySight的34970A 数据采集 / 数据记录仪开关单元，34970A Data Acquisition / Data Logger Switch Unit。
2，充电功能在底座上实现，所以底座上需要测量的AD信号接出来。
比如电池电压、充电控制用的热敏电阻端电压等，地线也要同时引出。
3，将设备放在底座上，放入温箱chamber，从线束孔中接好线束。
我们使用的温箱是德国Votschtechnik高低温试验箱。
设定好温度，温箱开始工作，温度开始变化，逐步接近设定温度。
同时在数据采集器上记录数据。
4，在45度和0度达到并稳定时，观察充电工作情况，看充电停止工作时的温度是否满足要求。
如果超过45度或小于0度还能继续充电，就是有问题。
同时要注意温箱的工作情况，如果设定50度来测试，温箱会先超过50度一些，再慢慢回落。
5，在测量高低温充电截止情况时，还包括了恢复充电情况。
比如45度停止充电，温度下降到42度时要恢复充电。
在做完高低温测试，尤其是做之前，要注意把样品烘干。
因为做完低温测试时，样品温度低，接触外部空气后表面会潮湿，这时再继续放入工作室，就会影响室内湿度，只有工作室干燥才能更好的实现温度控制。
并且低温测试时想要温度下降快一些，工作室要保持干燥，需要工作室烘干一下更好。
参考：
https://baike.baidu.com/item/%E9%AB%98%E4%BD%8E%E6%B8%A9%E6%B5%8B%E8%AF%95/6807222