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温度循环下的长稳测试
场景:长时间稳定性测试 (S16) 适用行业:汽车电子、航空航天 产品:天工-UTP / 天工-HIL 标准:IEC 60068-2-14
使用的产品与方案
本测试案例基于以下宏控产品及行业解决方案完成:
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核心价值: 配合环境箱,在 -40℃~85℃ 温度循环过程中持续运行测试,验证设备在温变下的功能稳定性及焊点可靠性。
一、 测试背景:温度应力是电子设备失效主因
温度变化导致材料热胀冷缩,可能引起焊点开裂、接触不良、参数漂移。温度循环试验(TCT)是 IEC 60068 等标准规定的可靠性测试项目,需要在规定温度范围内循环多次,同时监测设备功能是否正常。
graph LR
A[环境箱] --> B[温度控制]
B --> C[-40℃ 低温]
B --> D[+85℃ 高温]
C --> E[保温30min]
D --> F[保温30min]
E --> G[变温速率]
F --> G
G --> H[循环×N次]
H --> I[功能监测]
二、 测试曲线与判据
温度循环参数
| 参数 | 典型值 | 说明 |
| 低温极限 | -40℃ | 根据产品规格 |
| 高温极限 | +85℃ | 工业级标准 |
| 变温速率 | 5℃/min~15℃/min | 可控环境箱 |
| 保温时间 | 30min 或 1h | 温度稳定时间 |
| 循环次数 | 10~1000 次 | 依可靠性要求 |
三、 典型测试场景
场景1:10 次温度循环 + 全程功能监控
设置 -40℃ 保温 30min → 升温至 85℃ 保温 30min 为一个循环,共 10 次。在每个温度稳定阶段执行功能测试(通信、采集、控制),记录首次失败时的温度与循环次数。
sequenceDiagram
participant UTP as 天工-UTP
participant Chamber as 环境箱
participant DUT as 被测设备
UTP->>Chamber: 设置 -40℃
Chamber-->>UTP: 温度稳定
UTP->>DUT: 执行功能测试
DUT-->>UTP: PASS
UTP->>Chamber: 升温至85℃
Chamber-->>UTP: 温度稳定
UTP->>DUT: 执行功能测试
DUT-->>UTP: PASS
Note over UTP: 循环10次
场景2:高温高湿 + 温度循环复合测试
在温度循环中叠加湿度(如 85℃/85%RH),验证设备在湿热环境下的绝缘性能及耐腐蚀性。
四、 宏控天工自动化实现方案
1. 环境箱程控集成
UTP 通过 RS232/GPIB 或 Modbus 控制环境箱,自动设置温度曲线、读取实际温度。
2. 温度-功能同步测试
温度稳定后自动触发功能测试序列,并将结果与当前温度关联记录。
3. 实时温度曲线绘制
测试过程中实时绘制环境箱温度曲线与设备内部温度(如有温度传感器)。
4. 失效温度记录
一旦功能失败,自动记录当前温度、循环次数、时间,并支持拍照保存。
五、 关键性能指标