用于燃料電池電流密度測量二維網絡電路板的標定設備制造技術

本實用新型專利技術涉及一種用于燃料電池電流密度測量二維網絡電路板的標定設備，二維網絡電路板包括多通道電壓傳感器和多個檢測分區，每個檢測分區均設有一個與多通道電壓傳感器并聯的埋入式電阻，標定設備包括設備外殼以及設在設備外殼內的標定電路板，該標定電路板包括電源模塊、電源電壓檢測模塊、分壓模塊、控制模塊以及與埋入式電阻數量相同的彈簧插針，所述的電源模塊、分壓模塊、控制模塊、彈簧插針依次串聯，所述的埋入式電阻一端與彈簧插針一一對應連接，另一端通過導線連接標定電路板的電源模塊，所述的電源電壓檢測模塊接在電源模塊兩端。與現有技術相比，本實用新型專利技術具有標定準確度高等優點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種用于燃料電池電流密度測量二維網絡電路板的標定設備，尤其是一種能對燃料電池電流密度測量二維網絡電路板進行錯誤診斷的標定設備。
技術介紹
燃料電池的原位診斷技術能在不破壞燃料電池的結構、不影響反應的基礎上提供可靠的測量數據。該技術將燃料電池電極分割成更小單元，并測量每個單元電極的電流密度及溫度，從而了解燃料電池內部的局部性能，為燃料電池的錯誤診斷、壽命提高和性能優化提供主要的依據。通過設計二維網絡電路板，建立高密度、相互絕緣的電流收集板，在不改變燃料電池膜電極和電池結構的情況下，可實現燃料電池電流密度及局部溫度的同步測量。二維網絡電路板內部植入了埋入式電阻，由于電流密度和溫度的測量基于歐姆定律，故埋入式電阻的精度高低直接影響了分區性能檢測的準確性，因而對埋入式電阻的標定是燃料電池分區性能檢測過程中的一個重要環節。由于埋入式電阻夾持在電路板的兩層之間，無法用儀器直接接在埋入式電阻兩端進行測量，故現有的方法是利用電流密度測量二維網絡電路板上埋入式電阻兩端引出的采樣線，即直接將儀器接在采樣線兩端，以標定埋入式電阻的阻值。由于埋入式電阻的阻值很小，只有幾毫歐，一般儀器的檢測精度難以達到要求。同時，利用這種方法測量得到的電阻阻值為埋入式電阻與采樣線上的電阻阻值之和，導致標定結果比真實值大很多，進而造成燃料電池電流密度和溫度的檢測結果偏大。此外，由于這種標定方法標定誤差大，故無法利用標定結果對電流密度測量二維網絡電路板進行錯誤診斷。
技術實現思路
本技術的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種標定準確度高燃料電池電流密度測量二維網絡電路板的標定設備。本技術的目的可以通過以下技術方案來實現一種用于燃料電池電流密度測量二維網絡電路板的標定設備，所述的二維網絡電路板包括多通道電壓傳感器和多個檢測分區，每個檢測分區均設有一個與多通道電壓傳感器并聯的埋入式電阻，所述的標定設備包括設備外殼以及設在設備外殼內的標定電路板，該標定電路板包括電源模塊、電源電壓檢測模塊、分壓模塊、控制模塊以及與埋入式電阻數量相同的彈簧插針，所述的電源模塊、分壓模塊、控制模塊、彈簧插針依次串聯，所述的埋入式電阻一端與彈簧插針一一對應連接，另一端通過導線連接標定電路板的電源模塊，所述的電源電壓檢測模塊接在電源模塊兩端。電源模塊和埋入式電阻之間連接的導線為夾子導線。所述的電源模塊為一節I. 5V的干電池。所述的分壓模塊為直插式電阻。 所述的電源電壓檢測模塊包括電壓傳感器和數字顯示屏，該數字顯示屏設在設備外殼上。所述的控制模塊包括與彈簧插針數量相同的控制開關，每個控制開關與彈簧插針——對應連接。所述的設備外殼上設有啟動按鈕和停止按鈕，用于改變控制開關的狀態。所述的彈簧插針呈矩陣排列。與現有技術相比，本技術具有以下優點I)本技術使用小功率電源供電，同時利用彈簧插針與電流密度測量二維網絡 電路板各分區下的埋入式電阻連接，不需要額外的導線，故設備簡單，操作方便。2)由于燃料電池電流密度測量二維網絡電路板的標定過程模擬了其工作過程，即向每個分區的埋入式電阻供電，利用采樣線測量埋入式電阻兩端的壓降，再通過計算得出每個分區的電流密度大小。故可以對其進行錯誤診斷，判斷在線分區電流密度測量電路板是否有制造缺陷，及是否能正常工作。這為燃料電池電流密度測量二維網絡電路板的研制和優化提供一定的理論依據。3)由于本技術對埋入式電阻逐一供電，使得單次測量可以加載較大電壓，便于儀器對壓降的測量，使標定結果更為準確。附圖說明圖I為本技術的結構示意圖；圖2為本技術的電路原理圖；圖3為本技術設備外殼的正面視圖；圖4為本技術設備外殼的背面視圖。具體實施方式以下結合附圖和具體實施例對本技術進行詳細說明。實施例如圖I所示，一種用于燃料電池電流密度測量二維網絡電路板的標定設備，用于對二維網絡電路板上的埋入式電阻進行阻值標定。二維網絡電路板6包括多通道電壓傳感器和多個檢測分區，每個檢測分區均設有一個與多通道電壓傳感器并聯的埋入式電阻，標定設備包括設備外殼以及設在設備外殼內的標定電路板，該標定電路板包括電源模塊I、電源電壓檢測模塊4、分壓模塊2、控制模塊3以及與埋入式電阻數量相同的彈簧插針5。本實施例中的彈簧插針5與埋入式電阻均為49個，呈7X7的矩陣排列，控制模塊3包括與彈簧插針數量相同的控制開關，并與彈簧插針一一對應，用于控制每路彈簧插針5的通斷。本技術的電路如圖2所示，電源模塊I、分壓模塊2、控制模塊3、彈簧插針5依次串聯，二維網絡電路板6的埋入式電阻一端與彈簧插針5 —一對應連接，另一端通過夾子導線7連接標定電路板的電源模塊1，電源電壓檢測模塊4接在電源模塊兩端，用于測量輸出電壓。電源模塊為一節I. 5V的干電池,分壓模塊2則米用一個直插式電阻。電源電壓檢測模塊4包括電壓傳感器和數字顯示屏41，電壓傳感器用于檢測電源模塊的輸出電壓，數字顯示屏41則用于顯示。設備外殼如圖3和圖4所示，其正面設置數字顯示屏41和兩個按鈕8，這兩個按鈕為啟動按鈕和停止按鈕，用于改變控制模塊中控制開關的狀態，從而改變標定通道。夾子導線7由設備外殼的側面引出，通過夾持在二維網絡電路板6背面的鍍金金屬片上，使得兩個電路板導通形成回路，彈簧插針5則由設備外殼的背面伸出，用于接觸二維網絡電路板6的檢測分區。 采用本技術對設有7X7個檢測分區的二維網絡電路板進行標定，其結果如表I所示，檢測分區的行和列分別為I 7和A G。從標定結果來看，絕大多數分區下的埋入式電阻的阻值在6. 15毫歐左右，由于埋入式電阻的設計阻值為6毫歐，結合埋入式電阻的加工誤差，分析可得絕大部分分區下的埋入式電阻和其對應的導線布置正常。但通過數據分析可以發現，E3分區和E4分區的埋入式電阻阻值存在異常。權利要求1.一種用于燃料電池電流密度測量二維網絡電路板的標定設備，所述的二維網絡電路板包括多通道電壓傳感器和多個檢測分區，每個檢測分區均設有一個與多通道電壓傳感器并聯的埋入式電阻，所述的標定設備包括設備外殼以及設在設備外殼內的標定電路板，其特征在于，該標定電路板包括電源模塊、電源電壓檢測模塊、分壓模塊、控制模塊以及與埋入式電阻數量相同的彈簧插針，所述的電源模塊、分壓模塊、控制模塊、彈簧插針依次串聯，所述的埋入式電阻一端與彈簧插針一一對應連接，另一端通過導線連接標定電路板的電源模塊，所述的電源電壓檢測模塊接在電源模塊兩端。2.根據權利要求I所述的一種用于燃料電池電流密度測量二維網絡電路板的標定設備，其特征在于，電源模塊和埋入式電阻之間連接的導線為夾子導線。3.根據權利要求I所述的一種用于燃料電池電流密度測量二維網絡電路板的標定設備，其特征在于，所述的電源模塊為一節I. 5V的干電池。4.根據權利要求I所述的一種用于燃料電池電流密度測量二維網絡電路板的標定設備，其特征在于，所述的分壓模塊為直插式電阻。5.根據權利要求I所述的一種用于燃料電池電流密度測量二維網絡電路板的標定設備，其特征在于，所述的電源電壓檢測模塊包括電壓傳感器和數字顯示屏，該數字顯示屏設在設備外殼上。6.根據權利要求I所述的一種用于燃料電池電流密度測量二維網絡電路板的標定設備，其特征在于，所述的控制模塊包括與彈本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于燃料電池電流密度測量二維網絡電路板的標定設備，所述的二維網絡電路板包括多通道電壓傳感器和多個檢測分區，每個檢測分區均設有一個與多通道電壓傳感器并聯的埋入式電阻，所述的標定設備包括設備外殼以及設在設備外殼內的標定電路板，其特征在于，該標定電路板包括電源模塊、電源電壓檢測模塊、分壓模塊、控制模塊以及與埋入式電阻數量相同的彈簧插針，所述的電源模塊、分壓模塊、控制模塊、彈簧插針依次串聯，所述的埋入式電阻一端與彈簧插針一一對應連接，另一端通過導線連接標定電路板的電源模塊，所述的電源電壓檢測模塊接在電源模塊兩端。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：林瑞，張軼之，俞佳偉，翁元明，
申請(專利權)人：同濟大學，
類型：實用新型
國別省市：