本发明涉及测温传感器的芯片结温检测，尤其涉及一种测温传感器的芯片结温测试方法、装置及存储介质。
背景技术：
目前，对于工业用测温传感器，一般要求在体积较小的情况下，能够拥有更多功能以及芯片。尤其是针对用于电力设备的无源无线测温传感器来说，其体积更小、内部电路和芯片的数量较多，其在使用时直接安装在高温的被测物体上，由于外部的被测物体的温度较高，较容易导致测温传感器内的芯片产生结温现象；而当结温不断升高时，芯片会最终过热而失效。因此，对于芯片的结温的预测尤为重要。
现如今大多数的测温传感器的内部芯片结温的预测通过对测温传感器的芯片的表面温度实现对芯片的结温预测。然而，这种方法存在成本高、测试时间较长、测试环境不稳定以及结果不可靠性等问题。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种测温传感器的芯片结温测试方法，其能够解决现有技术中芯片结温的预测结果不可靠性等问题。
本发明的目的之二在于提供一种测温传感器的芯片结温测试装置，其能够解决现有技术中芯片结温测试结果不可靠性等问题。
本发明的目的之三在于提供一种存储介质，其能够解决现有技术中芯片结温测试结果不可靠性等问题。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种测温传感器的芯片结温测试方法，所述测试方法包括：
环境搭建步骤：根据测温传感器的工作环境搭建模型试验环境；
模型建立步骤：获取测温传感器的结构参数和材料参数并创建测温传感器的三维热仿真模型；
参数设置步骤：获取测温传感器的工作环境中的温度和电流并设定测温传感器的环境参数，同时设定测温传感器的三维热仿真模型的边界条件；
网格划分步骤：获取测温传感器的结温元器件，并在测温传感器的三维热仿真模型对结温元器件进行网格划分；
模拟步骤：将三维热仿真模型的边界条件、环境参数通过热仿真软件耦合到模型试验环境中，从而对测温传感器的三维热仿真模型进行仿真以计算得出测温传感器的结温元器件的仿真值，以及根据结温元器件的仿真值得出测温传感器的芯片结温的预测值。
进一步地，所述环境搭建步骤中还包括对测温传感器的工作环境进行流体检查；当测温传感器中存在流体时，获取流体的运行状态及方向。
进一步地，所述参数设置步骤：当测温传感器的工作环境存在流体时，设置流体的流速和方向。
进一步地，三维热仿真模型采用建模软件进行建模或采用热仿真软件进行建模。
进一步地，所述建模软件为solidworks、comsol、ansys、icepak、mentor、flotherm、floefd和star中的任意一种。
进一步地，结构参数包括测温传感器的尺寸、形状和主要热源参数；其中，主要热源参数包括高压一次导体的电阻值、高压一次导体的几何尺寸、一次电气连接点的额定功率和一次电气连接点的接触电阻值。
进一步地，所述边界条件包括整体三维模型的边界、网格边界、流体边界、材料热辐射边界；所述环境参数包括环境温度和热源的相关数据。
进一步地，还包括验证步骤：获取测温传感器在正常工作状态的监测值，并将预测值与监测值进行比对判断预测值的正确性。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种测温传感器的芯片结温测试装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序为芯片结温测试程序，所述处理器执行所述芯片结温测试程序时实现如本发明的目的之一采用的一种测温传感器的芯片结温测试方法的步骤。
本发明的目的之三采用如下技术方案实现：
一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序为芯片结温测试程序，所述芯片结温测试程序被处理器执行时实现如本发明的目的之一采用的一种测温传感器的芯片结温测试方法的步骤。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明通过模型的方式模拟测温传感器的工作环境以及工作状态，进而实现对测温传感器的芯片结温仿真值进行检测，以实现对测温传感器的芯片结温的预测，为测温传感器的实际工作提供参考。
附图说明
图1为本发明提供的测温传感器的芯片结温测试方法流程图；
图2为本发明提供的测温传感器的芯片结温测试装置模块图。
图中：11、存储器；12、处理器；13、通信总线；14、网络接口。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
本发明提供一种测温传感器的芯片结温测试方法，通过采用热仿真软件，在软件中设置标准的仿真环境，同时建立测温传感器的热仿真模型，设置相应的材料参数，来仿真模拟在规定功率或被测物体对应温度下时测温传感器内部的全部芯片的结温现象，通过对每个芯片的结温值进行预测，从而可为测温传感器的设计提供参考依据。
本发明提供一优选地实施例，一种测温传感器的芯片结温测试方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤s1、根据测温传感器的工作环境搭建模型试验环境。
本实施例通过仿真软件来模拟测温传感器的实际工作环境，则在搭建实验环境是根据测温传感器的实际工作环境进行搭建。
优选地，由于测温传感器的实际工作环境的不同，工作环境中可能存在流体。因此，步骤s1还包括对测温传感器的工作环境进行流体检查。流体检查是指在测温传感器的实际工作环境中是否存在流体，若存在，获取流体的运行状态及方向。
步骤s2、获取测温传感器的结构参数和材料参数，并建立测温传感器的三维热仿真模型。
其中，三维热仿真模型既可以采用专业的建模软件进行建模，又可以采用热仿真软件直接建模。其中，建模软件可以为以下任意一种：solidworks、comsol、ansys、icepak、mentor、flotherm、floefd以及star。优选地，本实施例中solidworks软件进行建模为例来说明。
在建模时，需要获取测温传感器的结构参数和材料参数。优选地，结构参数包括测温传感器的尺寸、形状以及主要热源参数。
具体地，主要热源参数包括：高压一次导体的电阻值、高压一次导体的几何尺寸、一次电气连接点的额定功率和一次电气连接点的接触电阻值。
步骤s3、获取测温传感器的工作环境中的温度和电流并设定测温传感器的环境参数，同时设定测温传感器的三维热仿真模型的边界条件。
其中，边界条件是各种计算条件的总称。比如根据力学公式f＝ma，我们知道了物体的质量m和加速度a就可以计算力f的大小。因此，测温传感器的边界条件可根据实际应用情况，需要考虑空气对流、热传导、热辐射等条件相结合，以便更准确地进行计算，从而使得结果更符合实际，更可靠。
优选地，边界条件包括整体三维模型的边界(计算域)、网格边界、流体边界、材料热辐射边界。具体地，边界条件比如：传感器外壳的进出风口气压、测温传感器工作环境的温度、重力加速度等。
环境参数包括环境温度、热源的相关数据等。其中，热源是指测温传感器待测量的物体，需要得知热源的相关数据，比如温度、功率等。
优选地，当存在流体时，步骤s3中还需要设定流体的流速和方向。
步骤s4、获取测温传感器的结温元器件，并在测温传感器的三维热仿真模型中对结温元器件进行网格划分。
优选地，步骤s4中还需要对网格边界进行检查，以检测模型完整性。其中，网格边界检查是指对模型完整性的检查。也即，通过确定网格所包含的零部件是否都在计算域中，对其中参加计算的最小零件先进行尺寸测量，在自定义中的网格最小值设置为该零件的最短边长值；同时将整体网格的级别放大。在计算时就可以避免对大零件过分细化计算以及网格过大而忽略了小零件的计算的问题；同时会减少相应的网格数量，优化计算过程。
步骤s5、将三维热仿真模型的边界条件、环境参数通过热仿真软件耦合到模型试验环境中，从而对测温传感器的三维热仿真模型进行仿真以计算得出测温传感器的结温元器件的仿真值，以及根据结温元器件的仿真值得出测温传感器的芯片结温的预测值。
在测试时，通过改变边界条件、环境参数以及热源的温度/功率等数据来模拟测温传感器的工作环境，以实现对测温传感器的工作状态的模拟。
其中，模型试验环境还可以通过热仿真软件进行建模形成集总热源模型。这样，在集总热源模型下，可通过改变测温传感器的工作环境的各种参数实现对测温传感器的工作状态的仿真，以推断测温传感器的芯片结温情况。
优选地，为了验证本发明所提供的测温传感器的芯片结温测试方法的可靠性，本实施例还包括步骤s6、获取测温传感器的正常工作状态下的监测值，将预测值与监测值进行比对，以验证仿真的预测值的正确性。
通过本发明提供的测试方法，可随机对测温传感器的本身模型的零部件进行加工改造。对于传感器的同一部件可通过不同材料参数的设置，来对比同一部件所采用不同材料时的结温现象，节省实际研发用料成本。
本实施例是通过模拟仿真的方式，计算时间与计算机硬件能力有关，可节省更多的人工时间。
本发明提供的测试方法，通过建立测温传感器的工作状态的热仿真模型，将边界条件耦合到温度场中，通过仿真软件自带的算法输出仿真值，从而实现测温传感器的内部芯片的结温的预测。
实施例二
本发明提供了一种测温传感器的芯片结温测试装置。如图2所示，本发明一实施例提供的一种测温传感器的芯片结温测试装置的内部结构示意图。
在本实施例中，一种测温传感器的芯片结温测试装置可以是pc(personalcomputer，个人电脑)，也可以是智能手机、平板电脑、便携计算机等终端设备。该一种测温传感器的芯片结温测试装置至少包括：处理器12、通信总线13、网络接口14以及存储器11。
其中，存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器11在一些实施例中可以是一种测温传感器的芯片结温测试装置的内部存储单元，例如该一种测温传感器的芯片结温测试装置的硬盘。存储器11在另一些实施例中也可以是一种测温传感器的芯片结温测试装置的外部存储设备，例如一种测温传感器的芯片结温测试装置上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard，smc)，安全数字(securedigital，sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，存储器11还可以既包括一种测温传感器的芯片结温测试装置的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器11不仅可以用于存储安装于一种测温传感器的芯片结温测试装置的应用软件及各类数据，例如芯片结温测试程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
处理器12在一些实施例中可以是一中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器11中存储的程序代码或处理数据，例如执行芯片结温测试程序等。
通信总线13用于实现这些组件之间的连接通信。
网络接口14可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口)，通常用于在该一种测温传感器的芯片结温测试装置与其他电子设备之间建立通信连接。
可选地，该一种测温传感器的芯片结温测试装置还可以包括员工接口，员工接口可以包括显示器(display)、输入单元比如键盘(keyboard)，可选的员工接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是led显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及oled(organiclight-emittingdiode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在一种测温传感器的芯片结温测试装置中处理的信息以及用于显示可视化的员工界面。
图2仅示出了具有组件11-14以及芯片结温测试程序的一种测温传感器的芯片结温测试装置，本领域技术人员可以理解的是，图2示出的结构并不构成对一种测温传感器的芯片结温测试装置的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
在图2所示的一种测温传感器的芯片结温测试装置实施例中，存储器11中存储有芯片结温测试程序；处理器12执行存储器11中存储的芯片结温测试程序时实现如下步骤：
环境搭建步骤：根据测温传感器的工作环境搭建模型试验环境；
模型建立步骤：获取测温传感器的结构参数和材料参数并创建测温传感器的三维热仿真模型；
参数设置步骤：获取测温传感器的工作环境中的温度和电流并设定测温传感器的环境参数，同时设定测温传感器的三维热仿真模型的边界条件；
网格划分步骤：获取测温传感器的结温元器件，并在测温传感器的三维热仿真模型对结温元器件进行网格划分；
模拟步骤：将三维热仿真模型的边界条件、环境参数通过热仿真软件耦合到模型试验环境中，从而对测温传感器的三维热仿真模型进行仿真以计算得出测温传感器的结温元器件的仿真值，以及根据结温元器件的仿真值得出测温传感器的芯片结温的预测值。
进一步地，所述环境搭建步骤中还包括对测温传感器的工作环境进行流体检查；当测温传感器中存在流体时，获取流体的运行状态及方向。
进一步地，所述参数设置步骤：当测温传感器的工作环境存在流体时，设置流体的流速和方向。
进一步地，三维热仿真模型采用建模软件进行建模或采用热仿真软件进行建模。
进一步地，所述建模软件为solidworks、comsol、ansys、icepak、mentor、flotherm、floefd和star中的任意一种。
进一步地，结构参数包括测温传感器的尺寸、形状和主要热源参数；其中，主要热源参数包括高压一次导体的电阻值、高压一次导体的几何尺寸、一次电气连接点的额定功率和一次电气连接点的接触电阻值。
进一步地，所述边界条件包括整体三维模型的边界、网格边界、流体边界、材料热辐射边界；所述环境参数包括环境温度和热源的相关数据。
进一步地，还包括验证步骤：获取测温传感器在正常工作状态的监测值，并将预测值与监测值进行比对判断预测值的正确性。
实施例三
基于前述提供的测温传感器的芯片结温测试方法，本发明还提供了一种存储介质，存储介质为计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序为芯片结温测试程序；芯片结温测试程序被处理器执行时实现以下步骤：
环境搭建步骤：根据测温传感器的工作环境搭建模型试验环境；
模型建立步骤：获取测温传感器的结构参数和材料参数并创建测温传感器的三维热仿真模型；
参数设置步骤：获取测温传感器的工作环境中的温度和电流并设定测温传感器的环境参数，同时设定测温传感器的三维热仿真模型的边界条件；
网格划分步骤：获取测温传感器的结温元器件，并在测温传感器的三维热仿真模型对结温元器件进行网格划分；
模拟步骤：将三维热仿真模型的边界条件、环境参数通过热仿真软件耦合到模型试验环境中，从而对测温传感器的三维热仿真模型进行仿真以计算得出测温传感器的结温元器件的仿真值，以及根据结温元器件的仿真值得出测温传感器的芯片结温的预测值。
进一步地，所述环境搭建步骤中还包括对测温传感器的工作环境进行流体检查；当测温传感器中存在流体时，获取流体的运行状态及方向。
进一步地，所述参数设置步骤：当测温传感器的工作环境存在流体时，设置流体的流速和方向。
进一步地，三维热仿真模型采用建模软件进行建模或采用热仿真软件进行建模。
进一步地，所述建模软件为solidworks、comsol、ansys、icepak、mentor、flotherm、floefd和star中的任意一种。
进一步地，结构参数包括测温传感器的尺寸、形状和主要热源参数；其中，主要热源参数包括高压一次导体的电阻值、高压一次导体的几何尺寸、一次电气连接点的额定功率和一次电气连接点的接触电阻值。
进一步地，所述边界条件包括整体三维模型的边界、网格边界、流体边界、材料热辐射边界；所述环境参数包括环境温度和热源的相关数据。
进一步地，还包括验证步骤：获取测温传感器在正常工作状态的监测值，并将预测值与监测值进行比对判断预测值的正确性。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
1.一种测温传感器的芯片结温测试方法，其特征在于，所述测试方法包括：
环境搭建步骤：根据测温传感器的工作环境搭建模型试验环境；
模型建立步骤：获取测温传感器的结构参数和材料参数并创建测温传感器的三维热仿真模型；
参数设置步骤：获取测温传感器的工作环境中的温度和电流并设定测温传感器的环境参数，同时设定测温传感器的三维热仿真模型的边界条件；
网格划分步骤：获取测温传感器的结温元器件，并在测温传感器的三维热仿真模型对结温元器件进行网格划分；
模拟步骤：将三维热仿真模型的边界条件、环境参数通过热仿真软件耦合到模型试验环境中，从而对测温传感器的三维热仿真模型进行仿真以计算得出测温传感器的结温元器件的仿真值，以及根据结温元器件的仿真值得出测温传感器的芯片结温的预测值。
2.根据权利要求1所述的一种测温传感器的芯片结温测试方法，其特征在于，所述环境搭建步骤中还包括对测温传感器的工作环境进行流体检查；当测温传感器中存在流体时，获取流体的运行状态及方向。
3.根据权利要求2所述的一种测温传感器的芯片结温测试方法，其特征在于，所述参数设置步骤：当测温传感器的工作环境存在流体时，设置流体的流速和方向。
4.根据权利要求1所述的一种测温传感器的芯片结温测试方法，其特征在于，三维热仿真模型采用建模软件进行建模或采用热仿真软件进行建模。
5.根据权利要求4所述的一种测温传感器的芯片结温测试方法，其特征在于，所述建模软件为solidworks、comsol、ansys、icepak、mentor、flotherm、floefd和star中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种测温传感器的芯片结温测试方法，其特征在于，结构参数包括测温传感器的尺寸、形状和主要热源参数；其中，主要热源参数包括高压一次导体的电阻值、高压一次导体的几何尺寸、一次电气连接点的额定功率和一次电气连接点的接触电阻值。
7.根据权利要求1所述的一种测温传感器的芯片结温测试方法，其特征在于，所述边界条件包括整体三维模型的边界、网格边界、流体边界、材料热辐射边界；所述环境参数包括环境温度和热源的相关数据。
8.根据权利要求1所述的一种测温传感器的芯片结温测试方法，其特征在于，还包括验证步骤：获取测温传感器在正常工作状态的监测值，并将预测值与监测值进行比对判断预测值的正确性。
9.一种测温传感器的芯片结温测试装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序为芯片结温测试程序，其特征在于：所述处理器执行所述芯片结温测试程序时实现如权利要求1-8中任一项所述的一种测温传感器的芯片结温测试方法的步骤。
10.一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序为芯片结温测试程序，其特征在于：所述芯片结温测试程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的一种测温传感器的芯片结温测试方法的步骤。
技术总结