基于DSP平板导热仪控制器研制(2)
基于DSP强大的数据处理能力，我们采用DSP来处理采集到的数据，实时进行平板导热仪的温度控制，这样就能保证通过平板的传热为一文稳态导热，从而实现了温差的控制，大大缩小了实验等待的时间，提高了工作效率。而且DSP具有丰富的片内外设，可以减少系统元件的使用，达到简化硬件电路的目的。将日臻完善的DSP技术应用到其他产业领域，绝对会起到意想不到的推动作用。
1.2 关于导热仪温度测量的研究
1.2.1 改进测量原理和改良仪器
华南理工大学的冯毅，梁满兵详细的研究了稳态平板导热系数测定仪，分析了导致测量误差产生的因素，分别为环境温度的变化，试样的高度以及试样横截面周长的大小，对其测量原理进行修正，并推出了修正公式。经过实验比较，可以发现修正后的计算公式得到的结果更加精确。
青岛科技大学的王泽鹏在一文无限大平板稳态传热模型的平台上，对平板式稳态导热仪进一步改进，利用K级热电偶和数字温度仪表采集温度数据，通过RS232串口将数据控制系统和数字温度表相连接。在运行的软件内输入加热电压、热电偶所测温度等数据，便可直接获得试样的导热系数[2]。这一改进使得实验结果的误差小于(5～10)％，减小了测量误差，提高了测量精度。
1.2.2 实现仪器自动化
天津大学的宋丽薇，李艳宁等吹冰人针对导热仪测量时间长，操作不便等问题，从傅立叶稳态导热原理出发，设想出了一种新型平板导热仪。该实验仪器由双平板装置和智能控制系统两部分组成，它与其他仪器不同的就是它采用微处理器ARM为核心，利用C/OS-Ⅱ实时操作系统和人机界面实现仪器的全自动控制。包括数据的采集和进一步处理，导热系数的计算和显示等一系列操作。它具有较高的自动化程度，不仅测量时间短，结果精确，而且所占体积小。
青岛理工大学的陈海涛将虚拟仪器[3]这一概念运用到导热仪的研制中。采用高精度的数据采集仪和温度控制仪等部件作为硬件基础，使用VB作为相应的软件基础。使用RS-232接口转化电平将软硬件连接在一起，通过控制主机进行智能化检测。利用虚拟仪器这一概念，将导热仪器智能化，使得测量进一步简单化。
1.2.3 进一步提高测量精度
天津科技大学的刘春恰和杨世凤发明了材料导热性能测控系统。采用了温度自动调节仪器，温度传感和检测电路，和计算机温度测控系统作为硬件基础，采用PID控制算法和虚拟器件Lab windows／CVI平台作为软件基础，利用模糊PID控制技术，达到测量数据的采集和后期处理，结果的显示以及控制等功能。改变了之前导热仪测量精度较低，智能化程度不足等确定。通过实验证明，材料导热性能测控系统能够在复杂的环境下使用，测量数据十分精确，得到的导热系数也具有较高的精度。
天津大学的曾悠兵，李艳宁等6人从系统稳定状态判定方面入手，对平板导热仪进行了研究。他们针对现有的平板导热仪存在的缺点：测量时间太长，系统稳态难以确认等缺点，改进了平板导热仪的测量方法。通过对平板功率的稳定状态进行判断，并设定了相应的阀值，推出了一种新的判定方法，即采用稳态法来判定系统的稳定状态。通过实验对比，在不同的测量条件下，仪器能够根据实验样品的差异性，迅速做出反应，自动确定系统稳定的状态。这种改进仪器具有较高的线性度还有重复度，而且具有较高的测量精度。
东南大学的陆琳，万闪闪等四人则将重点转移向了在给定的时间段内使得试样中的温度尽快的接近稳态时所需要的最优预热控制曲线。在假设条件下，时间的三次多项式的变化会导致预热功率下的热流密度的变化，热流密度曲线中待定系数和薄板内瞬时温度的分布两者的关系可由定理推导得到。当加热器达到最大功率，可由单纯形法来解出相应的待定系数。由实验结果可以看出，如果按照实验获得的最优预热曲线来对试件预热，可以使得实验所需要的时间明显的缩短。
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