發(fā)布時(shí)間：2020-09-02 19:52

　　 溫度是影響氣象微波輻射計(jì)工作穩(wěn)定度和測量精度的重要因素之一,本論文基于實(shí)際應(yīng)用工程需求,研制了一款恒溫控制器對氣象微波輻射計(jì)的接收機(jī)進(jìn)行溫度控制,研究內(nèi)容主要包括恒溫控制系統(tǒng)測溫電路與控溫電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試,恒溫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、搭建與測試,已成功用于輻射計(jì)接收前端,提高了輻射計(jì)測量系統(tǒng)的精度與穩(wěn)定性。本文所研究的恒溫控制器與傳統(tǒng)的溫控系統(tǒng)相比,具有復(fù)雜度更小、精度更高的優(yōu)勢。論文主要完成以下幾方面的工作:在恒溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,分析了半導(dǎo)體制冷片的工作特性及其最佳工作狀態(tài),介紹了相關(guān)散熱方式,并對比各種保溫傳熱材料的差異,最終選擇銅板作為導(dǎo)熱材料,鋁蓋和玻璃棉為隔熱材料,并對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試與改進(jìn);系統(tǒng)的控溫算法采取PID控制算法,在詳細(xì)闡述PID控制算法原理以及參數(shù)整定的基礎(chǔ)之上討論了改進(jìn)的PID算法。另外介紹了系統(tǒng)的干擾抑制并提出相應(yīng)的解決方法;在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方面,對比各種溫度傳感器的性能,基于精度與測溫范圍的實(shí)際工程需求,本文選擇選擇鉑電阻PT-1000作為該系統(tǒng)的溫度傳感器。AD采樣芯片采用集成式芯片LTC2983,介紹了其采樣過程及相關(guān)寄存器配置。選擇FPGA控制芯片EP4CE6E2217N作為控溫電路主控芯片,通過PID算法輸出控制量加載到驅(qū)動(dòng)電路上控制TEC工作,通過分析H橋和繼電器的優(yōu)劣特性,選擇兩路繼電器作為驅(qū)動(dòng)開關(guān)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)。最后對該系統(tǒng)進(jìn)行輻射計(jì)測試。實(shí)際測試效果為:當(dāng)空間點(diǎn)溫度變化10℃以內(nèi),控溫50℃時(shí),控溫點(diǎn)溫度的均方根值為0.0090,峰峰值為0.06℃。當(dāng)輻射計(jì)穩(wěn)定工作時(shí),各通道輸出電壓僅變化了幾個(gè)毫伏�？芍�,該溫度控制器明顯改善了輻射計(jì)的溫漂問題,提高了輻射計(jì)工作的穩(wěn)定度。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P414;TP273
【部分圖文】：

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文Q хT 料本身決定。C 工作原理分析運(yùn)用珀?duì)柼壜?lián)制成的，其結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示，P 型半都要通過金屬結(jié)（一般選用鋁或者銅）來進(jìn)行級聯(lián)，單個(gè)珀?duì)柫渴怯邢薜�，因此在�?shí)際應(yīng)用中，通常是把許多珀?duì)柼壥褂锰沾苫鍔A住，陶瓷基板夾的力度不可過大否則會影響性和絕緣性要好。當(dāng) TEC 通電后，頂端電流由負(fù)溫差電勢流界吸收熱量，溫度降低；底端電流由正溫差電勢流向負(fù)溫差電，溫度升高，如果一直保持電流方向不變，則回路中的載流子形成頂端為冷端，底端為熱端的狀態(tài)。若電流方向改變，則冷

圖 2.2 空氣自然對流散熱原理圖流散熱熱是指在空氣自然對流散熱的基礎(chǔ)上在散高散熱效率，其原理如圖 2.3 所示。采用空它的散熱效果明顯優(yōu)于空氣自然對流散熱小系統(tǒng)體積[30-31]�？諝鈴�(qiáng)制對流散熱多用于圖 2.3 空氣強(qiáng)制對流散熱原理圖效率很高，是空氣自然對流散熱和空氣強(qiáng)

如圖 2.2 所示�？諝庾匀粚α魃嶂荒芤揽科臒醾鲗�(dǎo)性能、空氣的流動(dòng)速度以及空氣產(chǎn)熱量不大的系統(tǒng)中。圖 2.2 空氣自然對流散熱原理圖流散熱熱是指在空氣自然對流散熱的基礎(chǔ)上在散高散熱效率，其原理如圖 2.3 所示。采用空它的散熱效果明顯優(yōu)于空氣自然對流散熱小系統(tǒng)體積[30-31]�？諝鈴�(qiáng)制對流散熱多用于

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本文編號：2811032