【儀表網(wǎng) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)】根據(jù)中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會下發(fā)的中儀協(xié)[2024]2號文件，《溫差電器件致冷性能測試方法》被列入2024年中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會團體標(biāo)準(zhǔn)制定計劃項目，目前已完成該項團體標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿，現(xiàn)公開征求意見。請各位專家對標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容提出建議和修改意見，于2024年3月30日前將《征求意見回執(zhí)表》(見附件)反饋中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會試驗儀器分會。郵箱：sactc122@163.com。
目前溫差電致冷器件被廣泛應(yīng)用于電子元件控溫領(lǐng)域，例如5G通信網(wǎng)絡(luò)光模塊的精密控溫。精確確定溫差電器件的實際致冷性能，對于溫差電器件應(yīng)用于具體控溫領(lǐng)域具有非常重要的意義。據(jù)預(yù)測在未來十年光通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)內(nèi)需求光模塊約9億只，對應(yīng)的微型溫差電致冷器件的市場規(guī)模預(yù)計為500億元。因此，開發(fā)高性能溫差電致冷器件具有重要社會效益與經(jīng)濟價值。
本文件測試方法的提出利于精確確定器件的致冷性能，從而為設(shè)計與優(yōu)化溫差電致冷器件并進一步推廣溫差電器件的應(yīng)用具有非常重要的意義。
本文件按照GB/T 1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)則起草。
本文件由中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會試驗儀器分會提出。本文件由中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會歸口。本文件起草單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)(深圳)、浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所、原子能研究院、中國電子科技集團公司第十八研究所。
本文件規(guī)定了溫差電器件致冷性能測試的術(shù)語和定義、原理、設(shè)備及儀器、條件、試樣、程序、數(shù)據(jù)處理和報告等要求。本文件適用于熱沉溫度在300 K – 350 K范圍內(nèi)的致冷性能測試，其他工況測試可參照執(zhí)行。
測試原理：
基于帕爾貼(Peltier)效應(yīng)，在固定熱端面溫度的情況下，其致冷性能系數(shù)等于致冷量與輸入電功率的比值，最大致冷溫差為致冷性能系數(shù)為零時對應(yīng)的器件熱端面與冷端面的溫度差。
測試設(shè)備：
1.樣品室及配套真空裝置。具有氣氛可控功能，真空度小于100 Pa。
2.加熱片。加熱片為溫差電器件的測試提供熱負(fù)載，負(fù)載輸出熱功率范圍(0 – 100 W)，控制精度0.01 W。
3.直流電源系統(tǒng)。為加熱片和溫差電器件提供輸入直流電功率，輸出電源功率可調(diào)范圍為0 – 200 W，控制精度為0.01 W。
4.熱流計。熱流計應(yīng)該有一段細(xì)長部分(即均勻的線性部分)以滿足一維導(dǎo)熱，熱流計底部端面應(yīng)與溫差電器件冷端面的面積相當(dāng)，熱流計的熱導(dǎo)率和尺寸應(yīng)該與溫差電器件的致冷功率相匹配。
5.熱沉。熱沉安裝面應(yīng)該大于溫差電器件熱端面的面積。
6.冷水機。精確調(diào)控?zé)岢翜囟?，其可調(diào)溫度范圍為278 K – 363 K，溫度精度為0.1 K。
7.計算機。計算機部署有控制程序，該程序包含溫度控制模塊、數(shù)據(jù)分析與處理模塊以及數(shù)據(jù)寫入與存儲模塊。
測試儀器：
1.溫度采集器。溫度采集器精度應(yīng)優(yōu)于±0.5 K。
2.熱沉溫度控制器。精確控制熱沉溫度，溫度控制精度應(yīng)優(yōu)于±0.2 K。
測試條件：
測試環(huán)境應(yīng)清潔、整齊，無腐蝕性氣體，無強磁場和電磁波干擾。
測試報告：
應(yīng)包括以下內(nèi)容：
(a)試樣狀態(tài)：送樣單位，試樣名稱，試樣形狀，試樣尺寸，試樣編號等；
(b)測試數(shù)據(jù)：升溫過程中溫差電器件熱端面溫度、溫差電器件冷端面溫度、熱流計線性部分四個溫差電偶的溫度、各個熱端面溫度下電流-電壓掃描對應(yīng)的致冷功率，溫差電器件輸入電功率，致冷性能系數(shù)；
(c)測試結(jié)果及分析：各熱端面溫度下致冷功率與致冷溫差的關(guān)系圖，致冷性能系數(shù)與致冷溫差的關(guān)系圖，最大致冷溫差，致冷溫差與輸入電流的關(guān)系圖，致冷性能系數(shù)與輸入電流的關(guān)系圖。
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