[發明專利]CPU散熱器熱阻智能測試系統及其測試方法

無效

• 申請號: 201410246065.4
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN104006983A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 黎藝華;歐艷華
• 申請（專利權）人: 柳州職業技術學院
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G01N25/20
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標事務所(普通合伙) 45113
• 代理人: 周小芹;韋微

技術領域

本發明涉及一種熱阻測試系統及方法，特別是一種CPU散熱器熱阻智能測試系統及其測試方法。

背景技術

對熱阻的精確測量是設計具有優良散熱性能的CPU散熱器的前提。所以在計算機CPU散熱器的研發及生產中，需要有一個可以快速定量測量其散熱能力的設備，對散熱器散熱效果進行量化和直接比較，以保證所生產產品的可靠性和一致性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種CPU散熱器熱阻智能測試系統及其測試方法，該系統能模擬CPU產生一個恒定發熱功率的熱源體，自動測量記錄CPU散熱器的溫度及熱阻。

解決上述技術問題的技術方案是：一種CPU散熱器熱阻智能測試系統，其特征在于：包括輸出顯示器、輸入鍵盤、單片機、模擬恒功率熱源體、數字溫度傳感器W₁、數字溫度傳感器W₂和CPU散熱器，所述的輸出顯示器與單片機的輸出端連接，所述的輸入鍵盤、數字溫度傳感器W₁和數字溫度傳感器W₂分別與單片機的輸入端連接，所述的模擬恒功率熱源體與單片機的輸入輸出端連接，所述的數字溫度傳感器W₁安裝在模擬恒功率熱源體和CPU散熱器之間，所述的數字溫度傳感器W₂安裝在CPU散熱器遠離模擬恒功率熱源體的一側。

本發明的進一步技術方案是：所述的模擬恒功率熱源體包括晶體三極管、電壓數據采集電路、電流數據采集電路和恒功率電流輸出電路，所述的電壓數據采集電路和電流數據采集電路分別與單片機的輸入端連接，所述的電壓數據采集電路用于采集晶體三極管兩端的電壓并將采集的電壓數據輸入至單片機，所述的電流數據采集電路用于采集晶體三極管的電流并將采集的電流數據輸入單片機，所述的恒功率電流輸出電路與單片機的輸出端連接，該恒功率電流輸出電路將單片機處理后的恒功率電流輸送至晶體三極管。

所述的電壓數據采集電路包括A/D轉換器及其電路，所述的電流數據采集電路包括電流取樣電阻、A/D轉換器及其電路，所述的恒功率電流輸出電路包括放大驅動器、D/A轉換器及其電路。

在所述的CPU散熱器遠離模擬恒功率熱源體一側安裝有電風扇，所述的數字溫度傳感器W₂安裝在電風扇的進氣口上。

本發明的又進一步技術方案是：一種CPU散熱器熱阻智能測試系統的測試方法，在CPU散熱器一側安裝模擬恒功率熱源體，將數字溫度傳感器W₁安裝在該熱源體與CPU散熱器之間，測量熱源溫度T₂，將數字溫度傳感器W₂安裝在CPU散熱器遠離該熱源體的一側，測量環境溫度T₁，所述的數字溫度傳感器W₁和數字溫度傳感器W₂測得的溫度數據分別送入單片機的輸入接口，經單片機依據熱阻公式θ=(T₂-T₁)/P運算后通過輸出顯示器實時顯示當前熱阻值，待CPU散熱器達到熱平衡，輸入功率和溫度顯示穩定后，所顯示的熱阻值即為CPU散熱器的實際熱阻值，其中，所述的θ為熱阻值，所述的P為模擬恒功率熱源體的功率。

所述的模擬恒功率熱源體的具體實現方法為：利用晶體三極管作為可控功率模擬熱源，在晶體三極管的D、S端進行工作電壓取樣，所得的取樣數據經電壓數據采集電路送入單片機輸入接口，又對晶體三極管的S極上安裝的電流取樣電阻兩端作電流在該電阻上所產生的壓降進行取樣，所得的取樣數據經電流數據采集電路送入單片機輸入接口，單片機將所采集的晶體三極管的工作電壓和電流值進行實時運算，并與輸入鍵盤輸入的設定值比較后將電流修正值通過恒功率電流輸出電路實施對恒功率工作電流控制，使熱源體功率逐漸逼近設定值，同時修正由熱效應造成的工作點漂移、穩定功率，得到模擬恒功率熱源體。

所述的電壓數據采集電路包括A/D轉換器及其電路，所述的電流數據采集電路包括電流取樣電阻、A/D轉換器及其電路，所述的恒功率電流輸出電路包括放大驅動器、D/A轉換器及其電路。

由于采用上述技術方案，本發明之CPU散熱器熱阻智能測試系統及其測試方法具有以下有益效果：

本發明依據熱傳導原理，利用高精度數字溫度傳感器和單片機，設計了用于測量CPU散熱器散熱性能的專用系統，該系統能模擬CPU產生一個恒定發熱功率的熱源體，自動測量記錄CPU散熱器的溫度及熱阻，能廣泛用于CPU散熱器及其它散熱器的生產檢測、產品研發場合。本發明具有測量準確、安全可靠、操作簡單等特點。