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不良导体导热系数测量与智能仪器的研制
作者:管理员    发布于:2017-10-20 09:01:29    文字:【】【】【

  导热系数是表征物质材料热传导的重要物理量。一般来说,因为材料的导热系数不仅随温度、压力的变化而改变,材料的杂质含量,结构变化都会明显的影响导热系数的数值,所以大多数材料的导热系数都需要用,主要由电加热器、铜质加热盘A和散热盘C、橡胶样品盘B、支架及调节螺钉、智能测量仪器组成。

  装置采用稳态热传导测量方法,选用PTC加热器加热铜质加热盘A及橡胶样品盘B至指定温度值且保持不变。橡胶样品盘B从铜盘A吸收的热量持续传入散热盘C,且不断由散热盘C传入周围环境,直至散热盘C的温度稳定,此状态即为稳态。根据傅里叶导热方程式可知橡胶板稳态下导热速率值为:各高校物理,两路温度传感器采集样品上下表面的温度T1、T2,经信号调理后,由STM32的12位AD转换后于LCD显示。系统可由键盘设置参数,控制风扇开关,并实现加热器的自动控制。

  系统结构图Fig.温度米集温度传感器采用三线制PT100铂热电阻,温度每升高1性质。温度采集部分采用桥式电路设计(如),并选用1mA电流源作为供电电源。PT100在0t时为100D,由可得如下方程式组。

  由上式可知,电压值与温度近似线性相关。再经过仪表放大器放大及二阶低通滤波即得稳定的表征温度的电压值。

  其范围在温度为20~100 t时为0.5~2.3V,i两足后级AD采样要求。

  2.2加热控制选用PTC陶瓷加热器,因为它具有体积小,功率高,可迅速通断,易于程控等优点。电路由STM32输出宽度可调的脉冲波来控制PTC功率,起到调节加热温度的作用。光耦隔离控制电路、PTC的驱动电路以及固态继电器则作为直流控制交流回路的开关,根据采集的温度,采用PID算法控制PWM输出。

  基于面向过程的程序设计思想,设计系统实现实时响应、自主采样,运算等功能,其操作流程如所示。考虑到操作与界面具有高耦合性,且诸多操作存在复用特性,软件设计运用如所示的逻辑构建程序框架。

  (开始)。北京:科学出版社,2009.孙平,汪梅芳。对不良导体导热系数测量原理的修正。

  喻力华,刘书龙。用数据拟合方法计算散热速率。大学李志强,游开明。单片机在非稳态法测定不良导体导热系数中的应用。衡阳师范学院学报,2004,25(6):34-36.吴江涛,潘江,张可,等。种全自动的准稳态法导热系数测量装置。自动化仪表,2005,25(5):23-25.欢迎订阅2014年度电子设计工程(半月刊)国内邮发代号:52-142国际发行代号:M2996订价:15.00元/期360.00元/年

脚注信息
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