基于ARM的雙平板導(dǎo)熱系數(shù)測定儀的開發(fā).pdf

1、熱量從溫度較高的物體傳到與之接觸的溫度較低的物體，或者從一個物體中溫度較高的部分傳到溫度較低的部分叫做導(dǎo)熱。導(dǎo)熱系數(shù)是物體固有的物性參數(shù)，是衡量材料熱物理性質(zhì)的重要參數(shù)之一，對于材料的使用具有重要指導(dǎo)意義。測定導(dǎo)熱系數(shù)的方法和儀器有多種。其中，廣為采用的保護熱板法是基于傅立葉一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱原理測量材料的導(dǎo)熱系數(shù)，即測量通過被測樣品的熱流和溫度梯度求得其導(dǎo)熱系數(shù)。該方法具有量程廣、無需在測試前進行系統(tǒng)標定等優(yōu)點。導(dǎo)熱系數(shù)測定儀可以廣泛用于耐

2、熱和保溫材料的生產(chǎn)企業(yè)、相關(guān)質(zhì)量檢驗部門和單位、高等院校和研究所等科研單位。 本課題從傅立葉穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱原理出發(fā)，提出了一種新型導(dǎo)熱儀，該儀器的組成分為雙平板裝置和智能測控系統(tǒng)兩部分組成。其創(chuàng)新點在于用ARM作為微處理器，其特點是通過嵌入式系統(tǒng)和友好的人機界面實現(xiàn)儀器的全自動控制、數(shù)據(jù)采集和處理以及導(dǎo)熱系數(shù)的計算、顯示和打印輸出，具有測量時間短、數(shù)據(jù)準確、自動化程度高、體積小等優(yōu)點，是現(xiàn)代化的智能儀器。 本文的主要研究內(nèi)容包

3、括： 1.對導(dǎo)熱儀的測量原理進行了分析，即傅立葉導(dǎo)熱定律和雙平板保護法的測量原理： 2.完成了對原有模擬電路的改進，包括信號采集模擬電路和溫度控制模擬電路，使電路小型化并能適應(yīng)新型導(dǎo)熱儀的要求； 3.根據(jù)對導(dǎo)熱儀的理論分析和功能需求，完成了基于ARM的控制電路的設(shè)計，包括芯片及元器件的選型，繪制電路原理圖及PCB制板等。步進電機的設(shè)計提高了儀器的自動化程度。液晶顯示和鍵盤控制電路的模塊化設(shè)計使儀器無需PC機控制，