文中針對(duì)設(shè)備機(jī)箱使用環(huán)境特點(diǎn),結(jié)合設(shè)備使用需求,進(jìn)行了基于熱阻膜技術(shù)的恒溫機(jī)箱結(jié)構(gòu)與溫控系統(tǒng)的研制工作。通過(guò)設(shè)備布局分析與設(shè)計(jì)確定了機(jī)箱的結(jié)構(gòu)模型,采用Mentor Graphics對(duì)機(jī)箱內(nèi)溫度場(chǎng)進(jìn)行熱仿真分析,確定采用熱管底板實(shí)現(xiàn)機(jī)箱內(nèi)溫度場(chǎng)均勻化。重點(diǎn)在于使用PID(比例積分微分)控制算法控制熱阻膜的加熱,通過(guò)合理布局熱阻膜及熱敏電阻作用區(qū)域,實(shí)現(xiàn)機(jī)箱內(nèi)部環(huán)境溫度±0.1℃的控制精度。經(jīng)過(guò)工程驗(yàn)證,該恒溫機(jī)箱滿足設(shè)備使用需求,溫控系統(tǒng)可靠穩(wěn)定,為將來(lái)的項(xiàng)目應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

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【部分圖文】：

圖1機(jī)箱各組成設(shè)備布局

機(jī)箱作為確保電子元器件安全、穩(wěn)定且可靠工作的重要基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),對(duì)電子設(shè)備的壽命、工作效率發(fā)揮著重要的作用[7]。機(jī)箱各組成設(shè)備布局見(jiàn)圖1,其中溫控組件包含顯控儀表、熱阻膜、熱敏電阻、主控板、通信端口等,占用機(jī)箱下部1U空間,系統(tǒng)設(shè)備組件占用機(jī)箱上部2U空間,從而實(shí)現(xiàn)溫控系統(tǒng)與設(shè)備系統(tǒng)....

圖2機(jī)箱表面溫度云圖

根據(jù)機(jī)箱內(nèi)設(shè)備布局及各模塊功耗,使用FloEFD對(duì)機(jī)箱及內(nèi)部各模塊設(shè)備進(jìn)行仿真分析,通過(guò)對(duì)機(jī)箱模型簡(jiǎn)化及數(shù)據(jù)處理獲得機(jī)箱表面溫度云圖,如圖2所示。圖中最高溫度為35.1℃,最低溫度為31℃。為了使機(jī)箱內(nèi)溫度場(chǎng)更加均勻,在機(jī)箱設(shè)備模塊安裝底板上增加銅熱管,熱管采用等效熱管進(jìn)行模....

圖3增加熱管后機(jī)箱表面溫度云圖

通過(guò)分析優(yōu)化確定熱管數(shù)量及位置。機(jī)箱表面溫度云圖如圖3所示,最高溫度降為32.7℃,最低溫度為32℃,機(jī)箱內(nèi)溫度更加均勻,最高溫度遠(yuǎn)低于設(shè)備允許使用溫度,為后續(xù)采用熱阻膜加熱的溫控方案奠定了基礎(chǔ)。3溫控方案概述

圖4溫控方案構(gòu)成原理圖

溫控方案構(gòu)成原理見(jiàn)圖4,熱敏電阻隨溫度變化,溫度與電阻呈線性關(guān)系[8-9]。通過(guò)控制按鍵將目標(biāo)溫度輸入至主控板,主控板通過(guò)熱敏電阻的阻值計(jì)算出對(duì)應(yīng)的溫度值,與設(shè)定溫度進(jìn)行比對(duì)并將結(jié)果傳至顯屏,根據(jù)對(duì)比溫差進(jìn)行PID計(jì)算并得出熱阻膜的電流及占空比,對(duì)熱阻膜進(jìn)行通、斷及加熱量的控制。....

本文編號(hào)：3901390