[發明專利]測量電路、測量系統及熱物性參數測量方法

有效

• 申請號: 201910336860.5
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110044957B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 盧明輝;潘佳慧;顏學俊;狄琛;蘆紅;陳延峰
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 戴志攀

本申請提供一種測量電路、測量系統及熱物性參數測量方法。該測量電路包括：第一放大電路、第二放大電路、差分放大電路、可調電阻器及電子乘法器。第一放大電路、第二放大電路的輸出端中的至少一個通過電子乘法器與差分放大電路的輸入端連接；可調電阻器用于在測量前調節兩個輸入端的基頻電壓差，以使測量前的基頻電壓差小于或等于第一預設閾值，電子乘法器用于在測量時調節與電子乘法器連接的輸入端的基頻電壓，以使差分放大器的兩個輸入端的基頻電壓差小于或等于第二預設閾值，第二預設閾值小于第一預設閾值，差分放大電路用于測量基頻電壓及三次諧波電壓，能夠提高測量的三次諧波電壓的精度，改善因基頻電壓導致熱物性測量精度低的技術問題。

技術領域

本發明涉及熱物性測量技術領域，具體而言，涉及一種測量電路、測量系統及熱物性參數測量方法。

背景技術

隨著現代技術的不斷發展，電子器件對運行的溫度環境的要求越來越多樣化，電子器件在運行時通常需要配合熱管理以保障電子器件的正常運行。熱管理與形成電子器件的材料的熱物性相關。在現有技術中，在測量材料的熱物性時，通常是用一條沉積在樣品本體上的金屬絲同時作為加熱器，對金屬絲通入一定頻率的交流電流，然后測量金屬絲兩端的電壓。所測得的電壓通常包括基頻電壓和諧波電壓，然后基于3ω法，利用諧波電壓測量樣品的熱物性，而基頻電壓容易影響測量結果的精度。

發明內容

本申請提供一種測量電路、測量系統及熱物性參數測量方法，能夠改善因基頻電壓導致熱物性測量精度低的技術問題。

為了實現上述目的，本申請實施例所提供的技術方案如下所示：

第一方面，本申請實施例提供一種測量電路，所述測量電路包括：第一放大電路、第二放大電路、差分放大電路、可調電阻器及電子乘法器；所述第一放大電路的輸出端、所述第二放大電路的輸出端分別與所述差分放大電路的兩個輸入端連接，其中，所述第一放大電路的輸出端、所述第二放大電路的輸出端中的至少一個通過所述電子乘法器與所述差分放大電路的輸入端連接；在測量時，所述第一放大電路的兩個輸入端用于分別與待測樣品的第一電極、第二電極連接；所述待測樣品的第三電極、第四電極用于與交流信號源連接，所述差分放大電路用于測量所述差分放大電路的兩個輸入端的基頻電壓及三次諧波電壓，其中，所述可調電阻器用于在測量前調節所述兩個輸入端的基頻電壓差，以使測量前的所述基頻電壓差小于或等于第一預設閾值，所述電子乘法器用于在測量時調節與所述電子乘法器連接的所述差分放大電路的輸入端的基頻電壓，以使所述差分放大電路的兩個輸入端的基頻電壓差小于或等于第二預設閾值，所述第二預設閾值小于所述第一預設閾值。

基于此，在可調電阻器初步調節的基礎上，利用電子乘法器再次減弱或消除基頻電壓對所采集的三次諧波電壓的影響，有助于提高所采集的三次諧波電壓的精度，從而有助于提高通過利用三次諧波電壓計算得到的待測樣品的熱物性的精度，改善因基頻電壓導致熱物性測量精度低的技術問題。

結合第一方面，在一些可選的實施方式中，所述第一放大電路包括第一放大器，所述第二放大電路包括第二放大器，所述差分放大電路包括差分放大器；所述第一放大器的輸出端、所述第二放大器的輸出端分別與所述差分放大器的兩個輸入端連接，其中，所述第一放大器的輸出端、所述第二放大器的輸出端中的至少一個通過所述電子乘法器與所述差分放大器的輸入端連接；所述第一放大器的兩個輸入端用于分別與待測樣品的第一電極、第二電極連接；所述第二放大器的兩個輸入端分別與所述可調電阻器的第一端、第二端連接，所述可調電阻器的第一端用于與所述待測樣品的第三電極連接，所述可調電阻器的第二端與所述差分放大器的輸出端及所述電子乘法器的一端連接；所述差分放大器的接地端用于與所述待測樣品的第四電極連接并接地。

基于此，第一放大器、第二放大器可以用于實現信號的放大，差分放大器可以用于對第一放大器、第二放大器輸入的信號進行差分處理并放大，有助于基頻電壓差、三次諧波電壓等信號的提取。