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使用热电偶与热粘合剂粘合已被证明是存在系统误差的可靠解决方案

来源:作者:网上正规真人实体平台发表时间:2018-09-04

    温度测量通常可分为两大类 - 接触式测温和辐射测温。接触式测温仪由热电偶组成,热电偶始终与被测设备保持接触,而辐射测温则通过红外传感器测量被测设备的辐射而无需接触。


    不应超过结温,以确保LED的使用寿命长。最大结温在LED的数据表中指定。



    潜在的情况  

    由于无法直接测量LED结温,因此必须在另一个定义的点进行测量。适当的位置是焊点,因为焊点和结之间的热阻RthJS由封装设计固定,并且可以从相应的数据表中获得。


    对于特定的焊点温度TS,可以计算结温TJ,从而允许获得结温,驱动电流和热特性以改变环境温度。


    热电偶的功能  

    热电偶是最常用的温度传感器; 使用典型的低电平电压表可以进行精确的温度测量。所需的设备相对便宜。


    热电偶简单地由两根不同的金属线(例如铜和康铜)组成,它们在一端焊接在一起,然后用绝缘引线彼此分开。


    由于焊接接头处的热量的影响,在两种金属之间产生DC电压(热电偶电压)。这可以测量并用于提供有关主要温度的信息。热电偶产生的电压很大程度上与被测器件的温度和参考温度之间的差值成正比。


    热电偶选择  

    可提供各种热电偶,根据类型和结构进行区分。


    由于这些测量程序涉及接触式测温,因此引入了系统误差。连接热电偶时能量会消散。因此,重要的是要知道需要哪种精确度。


    为了测量LED焊点温度TS,建议使用K型热电偶,因为这种类型的热导率最低,因此与其他类型相比,耗散的能量更少。热电偶的尺寸应尽可能小,以尽量减少系统误差的发生。


图   将热电偶安装到被测设备上


   

    有几种安装方法是可能的,但这里只描述了两种方法:

    焊接方法:

    焊接可确保热电偶与待测设备保持良好的热接触,并允许精确的温度测量。此外,可以精确确定安装点。这种良好的热耦合可以精确测量快速变化的温度。但是,这种方法基本上有三个明显的缺点:


    热电偶和被测器件之间存在电连接(无电压隔离)。

    焊接过程中会产生热噪声,这会在热电偶电压中产生明显的波动。

    EMI可能会出现并影响测量序列(例如测量站点的手机)。


    粘合方法:  

    使用粘合剂是焊接的替代方案。粘合剂的主要优点是热电偶和被测器件之间的电压隔离。此外,测量对象和传感器之间的热阻增加。


    然而,这意味着从热电偶中消耗的能量较少,这不可避免地导致测量变得迟缓且不太精确。应考虑粘合剂类型和在安装位置产生的次要影响。


    建议使用热粘合剂,或类似的双组分热粘合剂。这些热粘合剂是不导电的并且具有7.5W / mK的导热率。


    粘合剂易于施用和处理。在玻璃表面上以1:1的比例混合组分A和B. 将粘合剂涂在测量位置,然后将热电偶连接到准备好的位置,然后将组件牢固地固定到位。这可以用橡皮筋或热胶来完成。


    确保热电偶上没有太大的压力,并且热电偶和LED之间不存在不希望的金属接触。


    当然,应该用欧姆表检查电路。如果是电接触,必须重做该程序。约40分钟后,粘合剂适用于测量目的。烙铁可用于去除热电偶,因为大多数粘合剂在此温度下变为流体。

 

    结论

    通过热电偶测量温度是一种多边适用的方法。在许多情况下,不可能使用红外摄像机,高温计或其他温度传感器进行温度测量。热电偶证明非常适合这些应用。


    该方法的优点和缺点基于一系列众多测量。重复这些测量数次并用各种LED验证。还使用边界值和约束来执行一些测量。可以通过比较测量和其他测量技术进行误差估计。对这些测量程序的分析表明,使用相对便宜的设备可以获得关于物理原理的令人满意的结果。将热电偶与热粘合剂粘合已被证明是一种可靠的安装方法。


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