[发明专利]一种测量电学参数低温特性的装置和方法

权利要求书

1.一种测量电学参数低温特性的装置，其特征在于，包括：

测量腔室，位于所述测量腔室底部的半导体制冷片，与所述半导体制冷片连接的散热器，分别设置在所述测量腔室侧壁和上盖的至少两个温度传感器，以及控制器、吊架和外部测量装置；其中，

所述测量腔室的本体外壁包裹有绝热层，所述测量腔室的上盖与所述吊架连接，所述吊架用于悬吊待测电学元件；所述上盖和所述吊架设置有共同的第一通孔，所述外部测量装置的测量导线通过所述第一通孔探出形成电连接端子；

所述吊架具体包括：外框架、夹持端子；或者，所述吊架具体包括：外框架以及作为夹持端子使用的所述电连接端子；吊架通过所述夹持端子夹持所述待测电学元件，使所述待测电学元件以悬吊方式置入所述测量腔室，所述外框架比所述测量腔室内腔小；

设置在测量腔室上盖的温度传感器的导线通过所述第一通孔与所述测量腔室外的控制器连接，其中，温度传感器和测量腔室间有用于绝热的塑料管相隔；

所述半导体制冷片直接作为所述测量腔室的底面，其中，所述半导体制冷片的冷端面向所述测量腔室，所述半导体制冷片的热端背向所述测量腔室，并且，所述热端与所述散热器连接；所述控制器的一端与所述半导体制冷片连接，另一端与所述至少两个温度传感器连接；

在所述待测电学元件通过所述电连接端子与所述外部测量装置连接之后，将所述待测电学元件悬吊放置入所述测量腔室；通过所述半导体制冷片对所述测量腔室进行降温，同时，降温过程中产生的热量由所述半导体制冷片的冷端转移至热端，并由所述散热器散出；设置在测量腔室侧壁的温度传感器以及设置在测量腔室上盖的温度传感器分别检测所述测量腔室的温度，并传输给所述控制器；所述控制器基于预置温度算法和接收到的至少两个温度取值确定测量腔室的温度，并对所述半导体制冷片进行制冷温度的自动控制，以使得所述测量腔室达到所需目标温度；在所述目标温度到达时，所述控制器控制所述半导体制冷片自动保持当前测量腔室的温度，并开启所述外部测量装置对处于目标温度下的所述待测电学元件进行测量。

2.如权利要求1所述的测量电学参数低温特性的装置，其特征在于，所述半导体制冷片为利用帕尔贴效应构成的制冷元件，且呈片状结构；其中，片状结构的一面为冷端，另一面为热端；在工作后，所述冷端的温度逐渐降低以实现制冷，所述热端的温度逐渐升高。

3.如权利要求2所述的测量电学参数低温特性的装置，其特征在于，所述半导体制冷片的冷端和热端均设置有导热硅脂层。

4.如权利要求1所述的测量电学参数低温特性的装置，其特征在于，所述散热器的换热面与所述半导体制冷片的热端连接；所述散热器的非换热面设置有进水口和出水口，通过水流进出所述散热器将热量散出。

5.如权利要求1所述的测量电学参数低温特性的装置，其特征在于，所述测量腔室的侧壁有第二通孔，设置在测量腔室侧壁的温度传感器的导线通过所述第二通孔与所述测量腔室外的控制器连接，其中，温度传感器和所述测量腔室间有用于绝热的塑料管相隔。

6.如权利要求5所述的测量电学参数低温特性的装置，其特征在于，在与所述第二通孔相对的侧壁上还设置有第三通孔，设置在测量腔室侧壁的另一温度传感器与所述第二通孔处的温度传感器相对；所述另一温度传感器通过所述第三通孔与所述测量腔室外的控制器连接，其中，温度传感器和测量腔室间有用于绝热的塑料管相隔。

7.如权利要求1所述的测量电学参数低温特性的装置，其特征在于，所述控制器与所述外部测量装置连接，以便于在根据所述至少两个温度传感器的检测结果确定测量腔室达到目标温度时，触发所述控制器控制所述外部测量装置进行电学参数低温特性的自动测量。

8.一种使用权利要求1-7任一项所述的装置进行电学参数低温特性测量方法，其特征在于，包括：

将待测电学元件悬吊于吊架之后，放置入测量腔室；

启动所述半导体制冷片对所述测量腔室进行降温，位于所述测量腔室内部的至少两个温度传感器检测测量腔室的温度，并将检测到的结果发送至控制器，以便于控制器基于预置温度算法和接收到的至少两个温度取值确定测量腔室的温度，并根据设置的目标温度对半导体制冷片进行温度控制；

同时，散热器将由所述半导体制冷片的冷端传递至热端的热量散出；

在检测所述测量腔室的温度达到目标温度时，所述控制器控制所述半导体制冷片自动保持当前测量腔室的温度，并开启所述外部测量装置对处于目标温度下的所述待测电学元件进行测量。