[发明专利]一种车用高温温度传感器热响应测试方法

说明书

本发明涉及一种车用高温温度传感器热响应测试方法(100)，包括以下步骤：设定恒温源至预定温度T_t(101)；将待测温度传感器置于室温T_s环境下并持续特定的时间(102)；将所述待测温度传感器与测量装置连接并记录当前室温T_s＝T₀(103)；计算阶跃温度T_n和计时温度T_x(104)；将待测传感器放入恒温源中并设定为初始时间t₀(105)；分别记录当所述待测传感器达到所述计时温度时的各计时时间t_x(106)；计算所述计时时间t_x与初始时间t₀的间隔t_x‑t₀(107)。

技术领域

本发明涉及传感器检测技术，具体地涉及一种车用高温温度传感器热响应测试方法。

背景技术

目前存在多种温度传感器的热响应时间测试方法。最常用和最简便的方法为投入实验法，亦即将已知静态特性的温度传感器置于温度为确定值且稳定的气体或液体介质中，并将其接入传感器测试电路。然后用计算机中的温度响应时间测试软件对该温度传感器的初始值进行测量，并在测试界面中进行采样时间、采样频率、触发电平等参数的设置。同时将恒温源的温度设置为高于初始温度且低于温度传感器上限温度的整数值，待恒温源的温度稳定后开始响应时间测试，以快速的机械运动将传感器插入恒温源，以产生－个阶跃温度，同时连续记录传感器的输出，得到温度传感器从放进恒温源前的初始值一直到放入恒温源后直到输出值稳定的整个温度变化曲线。最后进行响应时间分析，包括并对时间常数进行分析计算，得到温度传感器在当前温度变化下的时间常数。

传统温度传感器热响应测试只能进行温度敏感介质直接与被测介质接触的裸装产品测试。随着汽车专用高温温度传感器的广泛应用，就需要能够对车用高温温度传感器(PT200)的在高工作温度下进行铠装产品测试。

发明内容

本发明提出一种车用高温温度传感器热响应测试方法，包括以下步骤：设定恒温源至预定温度T_t；将待测温度传感器置于室温T_s环境下并持续特定的时间；将所述待测温度传感器与测量装置连接并记录当前室温T_s＝T_O；计算阶跃温度T_n和计时温度T_x；将待测传感器放入恒温源中并设定为初始时间t₀；分别记录当所述待测传感器达到所述计时温度时的各计时时间t_x；计算所述计时时间t_x与初始时间t₀的间隔t_x-t₀。

铠装温度传感器的铠装类型可以有穿孔不锈钢套筒、密封不锈钢套筒、密封不锈钢套管加陶瓷水泥等方式。本测试方法可以根据待测产品工作要求需要，在比较宽的温度范围内灵活配置环境温度，保障了温度传感器特别是车用高温温度传感器(PT200)的热响应测试需要，同时也可以对不同型号、不同铠装结构的产品进行灵活配置。

任何一个温度敏感元件都具有一定的体积、质量和比热容,因此与被测介质之间达到热平衡需要一定的时间,这样在测量变化快的温度时,温度传感器的响应滞后于温度变化。导致响应滞后的原因来自两方面:一是温度敏感介质本身的热容量和有限大的热导率；二是温度传感器与被测介质之间的热交换过程。热量在物体内部的传导过程服从Fourier热传导方程:

其中ρ,c和λ分别为物体的密度、比热容和导热系数；ΦV为物体内部的广义体热源,也就是单位体积单位时间所产生的热量；T是物体温度。

物体与外界流体之间的换热过程服从New-ton公式:

Φ＝h(T_f-T_s)， (2)