輻射計是對溫度很敏感的測量系統(tǒng),其工作溫度的穩(wěn)定度直接影響著它工作的穩(wěn)定度和測量的準確度。為了有效改善輻射計的溫漂問題,保證輻射計工作溫度的穩(wěn)定性,需要小型化高穩(wěn)定度的恒溫控制系統(tǒng)。因此,本文對輻射計恒溫控制系統(tǒng)進行深入研究,已實現(xiàn)高穩(wěn)定度的溫度控制系統(tǒng)。研究內(nèi)容主要包括測溫電路、反饋控制環(huán)路、半導體制冷片（thermoelectric cooler,TEC）驅(qū)動電路以及箱體結(jié)構(gòu)等。與傳統(tǒng)的恒溫控制系統(tǒng)相比,本文研制的恒溫控制系統(tǒng)具有體積更小、成本更低的優(yōu)勢。本文的主要研究工作包括以下幾個方面:測溫電路是輻射計恒溫控制系統(tǒng)的基礎(chǔ),精度高、線性度好的測溫電路對保持系統(tǒng)的恒溫控制來說至關(guān)重要。測溫電路的關(guān)鍵之處就在于溫度傳感器和測溫方式的選擇。基于測溫精度方面的考慮,本文選用鉑電阻作為溫度傳感器。為了減小誤差,采用恒流源式四線制的方式進行溫度測量。最終,利用MATLAB進行測試數(shù)據(jù)擬合,得到恒流源的精度為1.5%。控制電路采用閉環(huán)控制的方式。測溫電路的輸出作為反饋信號,通過控制電路與給定的參考電壓作對比,最后將該差值作為半導體制冷片驅(qū)動電路的控制量,實現(xiàn)對半導體制冷片的定量控制。本文采用H... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容
第二章 測溫電路原理及設(shè)計
    2.1 測溫方式的選擇
        2.1.1 溫度傳感器的選擇
        2.1.2 鉑電阻測溫的基本原理
        2.1.3 鉑電阻的測溫方案確定
    2.2 恒流源電路設(shè)計方案
    2.3 傳感信號的放大電路設(shè)計
    2.4 測溫電路測試結(jié)果
    2.5 本章小結(jié)
第三章 半導體制冷工作原理及模型分析
    3.1 半導體制冷片工作原理
        3.1.1 塞貝克效應
        3.1.2 珀爾帖效應
        3.1.3 湯姆遜效應
        3.1.4 半導體制冷片的結(jié)構(gòu)
    3.2 半導體制冷片的仿真模型及分析
    3.3 半導體制冷片散熱方式
    3.4 本章小結(jié)
第四章 控制與驅(qū)動電路設(shè)計
    4.1 反饋控制電路設(shè)計
    4.2 半導體制冷片驅(qū)動電路設(shè)計
        4.2.1 驅(qū)動電路工作原理
        4.2.2 三角波發(fā)生電路
        4.2.3 PWM波發(fā)生電路
        4.2.4 H橋驅(qū)動電路設(shè)計
    4.3 驅(qū)動電路測試結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第五章 箱體結(jié)構(gòu)建模仿真與測試
    5.1 箱體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計
    5.2 箱體的COMSOL仿真
        5.2.1 物理模型
        5.2.2 控制方程
        5.2.3 不同工作電流對性能的影響
        5.2.4 不同空氣流速對性能的影響
    5.3 箱體實物以及測試結(jié)果
    5.4 數(shù)字式PID控制器及其測試結(jié)果
        5.4.1 PID控制基本原理
        5.4.2 PID控制器的仿真與實現(xiàn)
        5.4.3 測試結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于DS18B20和LabVIEW的溫度監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 王建勛,周青云.  實驗室研究與探索. 2012(03)
[4]半導體制冷研究綜述[J]. 賈艷婷,徐昌貴,閆獻國,田志峰.  制冷. 2012(01)
[5]MOSFET半橋驅(qū)動電路設(shè)計要領(lǐng)[J]. 葛小榮,張龍.  電子設(shè)計應用. 2009(10)
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碩士論文
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[4]芯片電熱特性仿真模型及測試方法[D]. 李連慶.天津大學 2009
[5]高精度溫控半導體激光器驅(qū)動系統(tǒng)[D]. 朱琳.電子科技大學 2009
[6]毫米波輻射計恒溫控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 陳福鋼.南京理工大學 2008
[7]電子睡眠儀的研制[D]. 焦慶玲.哈爾濱工業(yè)大學 2007
[8]高精度恒溫箱溫度控制理論研究與系統(tǒng)設(shè)計[D]. 張宇.合肥工業(yè)大學 2005
[9]太陽能半導體制冷/制熱系統(tǒng)的實驗研究[D]. 金剛善.清華大學 2004
[10]多路高精度溫度監(jiān)測系統(tǒng)[D]. 孫霞.山東科技大學 2004



本文編號：3392642