一种薄膜热电参数测试仪及其检测装置

1.本实用新型属于热电测试技术领域，具体说是一种薄膜热电参数测试仪及其检测装置。


背景技术：

2.有机热电材料多为纳米至微米量级厚度的薄膜或软性结构，因此在测试有机热电材料时，检测人员通常采用测电压探针在预设的电极测量点位上采集塞贝克电压或样品电阻率。
3.然而，在实际操作过程中，检测人员不能保证每一次测量都能让探针快速并准确地放置在预设的电极测量点位，从而导致较低的测试效率和较大的测量误差，尤其在进行快速测量和批量测量时，其测试效率低和测量误差大十分明显


技术实现要素：

4.本实用新型旨在提供一种薄膜热电参数测试仪及其检测装置，解决现有热电性能测试存在测试效率低以及存在较大的测量误差的问题。
5.为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种用于薄膜热电参数测试仪的检测装置，包括探针和翻转装置；
7.所述探针与所述翻转装置可拆卸连接；
8.在所述翻转装置的带动下，所述探针到达或离开待测样品的电极测量点位。
9.进一步地，所述检测装置还包括：连接部；
10.所述连接部与所述探针固定连接，与所述翻转装置可拆卸连接。
11.进一步地，所述翻转装置上设置有安装孔，所述连接部形状与所述安装孔形状相匹配。
12.进一步地，所述连接部还包括：电路板；
13.所述电路板与所述探针固定连接，通过所述安装孔连接源表。
14.进一步地，所述连接部还包括：固定件；
15.所述固定件含有通孔，所述探针穿过所述通孔；
16.所述固定件与所述电路板可拆卸连接。
17.进一步地，所述探针在所述电路板上的位置分布与所述电极测量点位的分布相匹配。
18.进一步地，所述翻转装置包括：固定轴安装部；
19.所述翻转装置通过固定轴安装部固定在所述薄膜热电参数测试仪上。
20.第二方面，本实用新型实施例提供了一种薄膜热电参数测试仪，包括：第一方面所述的检测装置。
21.进一步地，所述测试仪还包括：翻盖固定台；
22.所述翻转装置可转动连接在所述翻盖固定台上。
23.进一步地，所述翻盖固定台上设置有卡扣固定槽；
24.所述翻转装置包括：固定卡扣；
25.所述固定卡扣与所述卡扣固定槽的形状相匹配。。
26.本实用新型可实现如下有益效果之一：
27.1、本实用新型的用于薄膜热电参数测试仪的检测装置设置有翻转装置，通过将探针安装在翻转装置，能够灵活实现探针与测量点位之间的对准、接触与否，测试人员在每次测量时只需要转动翻转装置，就能让探针准确地放置在预设的待测样品电极测量点位。
28.2、本实用新型通过在翻转装置上设置与电极测量点位的分布相匹配的探针，能够灵活的调整探针的分布和数量，使薄膜热电参数测试仪具有更强的适应性。
29.3、探针与翻转装置可拆卸连接使得测试人员可以根据不同的测试条件(如待测电极的材料、电极测量点位的分布情况)，选择在翻转装置上设置不同类型的探针或不同分布方式的探针。
30.4、以电路板作为连接部的一部分，检测人员可以预先在利用电路板和探针制作多种组件，例如电路板上的设置不同数量、不同类型和不同分布方式的探针。检测时，检测人员根据实际需要选择相应的组件安装在翻转装置上，从而提高了检测效率。
31.5、利用电路板作为连接部的一部分，可以将探针的连接线路预先印在电路板上，而探针则可以焊接的方式与电路板上的连接线路完成连接，如此既能实现固定探针，还可以简化探针的连接线路，从而简化了装置结构。
32.本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
33.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
34.图1是本实用新型实施例提供的检测装置的结构示意图；
35.图2是本实用新型实施例提供的薄膜热电参数测试仪的结构示意图；
36.附图标记说明：
37.101测试腔体；102气阀连接口；103测试电缆连接口；104测试腔体盖；105观察窗；201基础温度控制块；202第一加热块；203第二加热块；204第一样品槽；205第二样品槽；3检测装置；301翻盖固定台；302螺丝孔；303固定台通孔；304卡扣固定槽；305翻盖固定轴安装部；306翻盖盖板；307翻盖安装孔；308固定卡扣；309电路板；310探针；311观察口；312固定件。
具体实施方式
38.需要说明的是，在本实用新型中，使用的如“上、下、左、右、前、后、内、外、竖直、垂直、水平、顶部、底部、中间”等指示方位或位置关系的描述仅是为了便于描述和理解本实用新型，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定方位、以特定方位构造或操作，特别
是当描述某部件或装置“固定于”或“连接于”另一个装置或元件时，该装置或元件可以是直接固定或连接在另一个元件上，也可以是间接固定或连接在另一个元件上，因此，不能理解为对本实用新型的限制。
39.同样，“第一、第二”等术语仅用于区分具有同样设置和功能的相似元件，不能理解为指示或暗示相对的重要性。
40.由于待测薄膜或待测电极的材质不同、电极测量点位的分布情况不同，导致测试过程中使用探针型号和测试点位分布不同。例如，待测样品电极接触点位存在有机薄膜或电极材质较软时，采用硬探针将破坏有机薄膜或电极，此时应采用金属弹簧探针或具有一定柔性可弯曲的探针；针对不同基底厚度的待测样品，应采用长短合适的探针，具体的基底厚度与探针长度负相关；根据薄膜的导电性能以及薄膜的尺寸大小，待测薄膜可以制备多种电极图案，每一种电极图案对应一种电极测试点位的分布情况，针对电极测试点位分布较宽且接触点位面积较大的样品，可以采用较粗的探针以提高电学接触性，对于电极测试点位分布较密集且点位面积较小的样品，则宜采用较细的探针以减小探针之间的干扰影响。而探针型号和测试点位会极大地影响测试精度。
41.探针型号不同意味着探针与待测试样品的接触端的大小，接触面方向不同。因此，测试人员为了得到精准的数据，需要调整探针接触端在测试点位上的位置改变接触面的方向，必然会增加测试时间，一旦调整的不恰当还会降低数据的准确度。
42.通常测试人员需要得到不同测试条件下的薄膜材料的热电参数，再通过比较热电参数得出性能优异的材料。在比对时为了保证结论的正确性，需要保证单一变量，即在对照组和实验组中不一样的变量只有一个。此时，如果不能保证探针在两组实验中都准确地接触到电极测量点位，必然会对实验结果带来不可预知的变数。综上在有机电子学如何快速、精确地完成有机薄膜热电材料的热电性能测试，成为制约该领域快速发展的瓶颈。
43.为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种用于薄膜热电参数测试仪的检测装置如图1所示，包括：翻盖固定台301；螺丝孔302；固定台通孔303；卡扣固定槽304；翻盖固定轴安装部305；翻盖盖板306；翻盖安装孔307；固定卡扣308；电路板309；探针310；观察口311；固定件312。
44.具体地，翻转装置包括：翻盖固定轴安装部305、翻盖盖板306、翻盖安装孔307和固定卡扣308。翻盖固定台301设置在一种薄膜热电参数测试仪上，翻转装置通过翻盖固定轴安装部305设置在翻盖固定台301上，以使翻转装置可以围绕翻盖固定轴翻转。翻盖盖板306上设置有翻盖安装孔307以便于电路板309上的线缆可以连接源表，以及将电路板309安装在翻盖安装孔307中。固定卡扣308与卡扣固定槽304形状相匹配，在翻转装置处于闭合状态时，固定卡扣308插入卡扣固定槽304中，以保证探针和电极测量点位密切接触，从而提高检测精度。在翻转装置处于开启状态时，固定卡扣308从卡扣固定槽304中拔出。需要说明的是，在本实用新型实施例中，以探针310接触测试点位时翻转装置的状态为闭合状态，以探针310离开接触测试点位时翻转装置的状态为开启状态。
45.连接部包括：电路板309和固定件312。探针310与电路板309固定连接。具体连接方式可以为焊接，如此既能起到固定的作用，又能实现探针310和电路板310的电路连接。需要说明的是，在连接部中可以用其他的部件替代电路板，以固定探针310，例如可以是绝缘片。
46.电路板309以及固定件312的四个角分别设置有安装孔，以使电路板309、固定件
312和翻盖盖板306可以通过插销、螺栓等方式进行可拆卸连接，从而将探针310与电路板309固定在翻盖盖板306的翻盖安装孔307中，其中，沿翻盖盖板306打开方向，插销或螺栓依次穿过固定件312、电路板309和翻盖安装孔307。探针310在电路板309上的分布与电极测量点位的分布相匹配。固定件312上设置有通孔，检测时，探针310会穿过该通孔接触电极测量点位。电路板309上设置有观察孔311，观察孔311与固定件312上的通孔相互配，以便于检测人员观测探针310是否与电极测量点位紧密接触，如果探针与电极测量点位不能紧密接触或存在偏差，则及时更换电路板309和探针310的组合。
47.如此，只要预先制备多种探针310和电路板309的组合，在测试时就能根据材料和/或电极测量点位，选择对应的组合，再将选定的组合通过固定件312安装到翻盖盖板306上，从而提高了检测精度。基于上述配置，每次翻转装置闭合时，都能保证探针与电极测量点位紧密接触，从而省去了人工调整探针接触位置，接触面角度的时间，从而提高了检测效率。
48.在本实用新型实施例中，翻盖安装孔307对应的位置可以设置成探针安装区，在安装区内设置多个探针安装孔，测试人员可以根据实际需要在探针安装孔上设置相应数量、类型或分布的探针。
49.本实用新型实施例还提供了一种用于薄膜热电参数测试仪，如图2所示，包括：测试腔体101；气阀连接口102；测试电缆连接口103；测试腔体盖104；观察窗105；基础温度控制块201；第一加热块202；第二加热块203；第一样品槽204；第二样品槽205；检测装置3。
50.基础温度控制块201、第一加热块202、第二加热块203、第一样品槽204、第二样品槽205和检测装置3设置在测试腔体101内部。
51.具体地，基础温度控制块201、第一加热块202、第二加热块203、第一样品槽204、第二样品槽205承载于测试腔体101底部，用于控制待测薄膜热电样品的基础测试温度和薄膜两端的温度差。检测装置3设置于第二样品槽205的上方。
52.测试腔体101用于提供样品测试所需的真空或特殊气氛环境；102为外接抽真空泵和气氛替换通孔；103为外接测试电路通孔；测试腔体盖104位于测试腔体101的上方，并通过密封垫圈实现气密。玻璃视窗105位于测试腔体盖104中间且对准待测样品位置(第一样品槽204)。同时配合观察孔311与固定件312上的通孔，检测人员可以通过玻璃视窗105观察探针是否接触到电极测量点位。
53.第一加热块202和第二加热块203位于基础温度控制块201上方，第一加热块和第二加热块之间存在一定间距。第一样品槽204两端分别位于第一加热块202和第二加热块203表面一侧；第二样品槽205两端分别位于第一加热块202和第二加热块203表面另一侧。第一样品槽204和第二样品槽205横跨第一加热块202和第二加热块203。它们的共同作用是：基础温度控制块201使承载于第一样品槽204和第二样品槽205的样品处于一个预设定的基础测试温度，第一加热块202和第二加热块203共同控制承载于第一样品槽204和第二样品槽205的样品的两端的温度差。上述设置效果是，基础温度控制块201使待测样品具有预设定的基础温度，可以进行预设定基础温度下的电阻率(或电导率)测试；第一加热块202和第二加热块203共同控制承载于第一样品槽204和第二样品槽205的样品的两端的温度差，从而可以进行温差电动势(即塞贝克系数)的测试。第一样品槽204用于放置待测样品，第二样品槽205用于放置温度和温度差校准用的标样。
54.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限
于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。