溫度是影響氣象微波輻射計工作穩(wěn)定度和測量精度的重要因素之一,本論文基于實際應用工程需求,研制了一款恒溫控制器對氣象微波輻射計的接收機進行溫度控制,研究內容主要包括恒溫控制系統(tǒng)測溫電路與控溫電路的設計與調試,恒溫結構的設計、搭建與測試,已成功用于輻射計接收前端,提高了輻射計測量系統(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:在恒溫結構設計方面,分析了半導體制冷片的工作特性及其最佳工作狀態(tài),介紹了相關散熱方式,并對比各種保溫傳熱材料的差異,最終選擇銅板作為導熱材料,鋁蓋和玻璃棉為隔熱材料,并對該結構進行實驗測試與改進;系統(tǒng)的控溫算法采取PID控制算法,在詳細闡述PID控制算法原理以及參數(shù)整定的基礎之上討論了改進的PID算法。另外介紹了系統(tǒng)的干擾抑制并提出相應的解決方法;在系統(tǒng)硬件設計方面,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動電路上控制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動開關實現(xiàn)驅動電路的設計。最后對該系統(tǒng)進行輻射計測試。實際測試效果為:當空間點溫度變化10℃以內,控溫50℃時,控溫點溫度的均方根值為0.0090,峰峰值為0.06℃。當輻射計穩(wěn)定工作時,各通道輸出電壓僅變化了幾個毫伏�？芍�,該溫度控制器明顯改善了輻射計的溫漂問題,提高了輻射計工作的穩(wěn)定度。
【學位單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：P414;TP273
【部分圖文】：

華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文Q хT 料本身決定。C 工作原理分析運用珀爾帖元件級聯(lián)制成的，其結構如圖 2.1 所示，P 型半都要通過金屬結（一般選用鋁或者銅）來進行級聯(lián)，單個珀爾量是有限的，因此在實際應用中，通常是把許多珀爾帖元件級使用陶瓷基板夾住，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 TEC 通電后，頂端電流由負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]�？諝鈴娭茖α魃岫嘤糜趫D 2.3 空氣強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

如圖 2.2 所示。空氣自然對流散熱只能依靠片的熱傳導性能、空氣的流動速度以及空氣產熱量不大的系統(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]�？諝鈴娭茖α魃岫嘤糜�

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本文編號：2811032