基于半导体制冷原理的恒温实验箱控制系统研究

为了解决基于半导体制冷原理的恒温实验箱温度控制问题,设计了一种高精度温度控制方案.通过对半导体制冷过程进行建模,实现了基于半导体制冷技术在制冷工作过程量化描述.对恒温实验箱温度内温度变化进行监测与分析,设计了恒温实验箱内温度的高精度控制算法.仿真测试表明,恒温实验箱内12个温度测量点的平均温度波动为1%以内,单点的温度波动为4%.     

基于双频激光干涉仪的精密定位系统设计

为实现某些光学部件或高精度测量仪器快速驱动与定位,设计并实现了一套快速精密定位系统。该精密定位系统采用双闭式气浮导轨支撑工作台,直流力矩电机通过谐波减速器减速,以摩擦驱动的方式实现快速定位。以双频激光干涉仪作为最终位置反馈,有效地在定位过程中消除了系统在运动过程中形变和应力释放带来的不确定干扰。采用带有前馈算法的PID控制技术,通过调节各参数,使系统具有快速平滑的响应特性。相对于传统设计方式,在保证精度的同时,降低了系统的复杂程度,也降低了对加工工艺的要求。经过实验测试,定位精度可达176nm,单步稳定所需时间在2 s以内,满足精密定位需求。     

高精度恒温恒湿空调控制系统设计

高精度恒温恒湿空调系统应用于对环境有严格控制的地方,而数码涡旋压缩机技术具有无极能量调节、室内温度控制更准确的特点．将数码涡旋压缩机技术应用于高精度恒温恒湿空调系统,实现该空调系统在超低温度和湿度条件下的高精度恒温恒湿控制,达到温度±0．5℃和相对湿度±1％的精度要求。     

发挥双频激光干涉仪功能开出高质量的实验

双频激光干涉仪是现代精密测量中最精密的测量仪器之一。文章介绍了双频激光干涉仪的实验内容和方法，以及在实验教学中激发学生兴趣和求知欲，提高学生综合能力的实践经验。     

具有液气转换功能的传感器恒温实验系统

为了解决气体传感器实验中待测物质从液态到气态转换过程中存在的损耗与污染,以及实验中温度不稳定问题,提出了一种具有液气转换功能的传感器恒温实验系统的设计方案。该实验系统由密封气室、液气转换模块、恒温模块及控制电路模块组成。密封气室及液气转换模块实现了在密闭环境内待测物质从液态到气态的转换,恒温模块和控制电路模块确保了目标温度的相对稳定。以具有液气转换功能的MQ3酒精传感器恒温实验系统的实现为例,对系统的设计方案进行了验证。实验结果表明,系统在预热蒸发片后5s内实现了酒精从液态到气态的转换;在加热与制冷实验中密封气室的温度与预设温度的误差绝对值小于0.5℃;MQ3酒精传感器灵敏度为4.962 3V/(mg·mL-1),且24h内相对变化误差小于1%。     

基于半导体制冷器件的温度控制实验平台开发

介绍了基于单片机和半导体制冷片的温度控制实验平台设计方案.该平台采用模块化设计思想,通过不同功能的模块设计和组合,构造以温度控制为目标的系列实验.实验平台由单片机开发板、半导体制冷片驱动模块、温度检测模块等构成,可以完成调理电路设计、A/D和D/A程序设计、串口程序设计、虚拟仪器面板设计、温度控制算法设计等多项实验,为多门课程的教学实验服务.温度控制系统实验平台具有体积小、功耗低、使用方便的特点,便于教师和学生使用.     

高精度恒温水浴控制器的设计

根据控制器的工作原理,进行了基于MSP430F133单片机的恒温水浴温度控制器的硬件电路和软件设计。水浴温度的测量由MSP430F133片内自带的高精度模拟比较器、热稳定性好的电容和高精度的参考电阻以及高精度热电阻完成,无需外加芯片。温度控制采用增量式PID控制算法,实现温度的精确控制。实践证明：该控制器电路简单,精度高、稳定性好。     

精密测量仪器在超精密加工实验室中的作用

实验室不仅需要配置高水平的超精密加工装备,还需要相应的精密测量仪器。如何正确而有效地利用加工装备和测量仪器,是超精密加工技术专业本科生和研究生必须掌握的能力。利用白光干涉仪和扫描电子显微镜在超精密加工机理研究中的应用,分析精密测量仪器在超精密加工实验室中的重要作用,提出一个具体的方案解决目前精密仪器数量少而学生多的实际问题。     

液体电阻元件加热自动控制恒温系统

提出用液体电阻元件加热方法实现精密恒温的研究思想。根据这一想法设计的高精度精密恒温自动控制系统,已成功的应用于基因工程、生物工程、晶体培养等试验研究领域。测试证明:该系统比现行的固体电阻元件加热恒温性能优越,结构简化,其恒温极限误差小于±0.02℃,控温精度提高90倍。     

新型多路温度测量控制和报警系统的设计

多路温度测量控制和报警系统广泛用于锅炉、烘箱、恒温等装置中。首先设计总体方案,绘制系统框图,用温度传感器将温度信号转化成电流信号,经精密运放变换成与温度成线性关系的电压信号;用模拟开关CD4051实现信号路数选择;用模拟可编程器件ispPAC20实现温度控制及报警电路;用数字可编程器件EPM7128外接数码管实现温度测量显示。结果显示:该系统灵活性强,能实现0～150℃温度测量控制和报警,工作稳定可靠。     

基于数显数控仪表的电加热恒温设备的改造

针对社会上较大数量的老式实验用电加热恒温设备需要维修、改造而找不到配件等困难,提出了在仪器设备原有基础上,利用各种数显数控仪表、接触器以及各种功率模块组合,代替原有温度控制部件,实现了更加直观、方便、可靠、精准的温度控制方案.改造过的20余台套电加热恒温设备多年的无故障运行表明,改造方案是成功的,且节省了购置经费.     

基于MSP430的恒温水浴锅模糊控制系统

针对恒温水浴锅中温度控制模型及参数变化的不确定性,提出了采用MSP430单片机作为核心进行数据处理,围绕模糊控制规则,以模糊推理算法作为控制系统核心,实现了恒温水浴锅的温度模糊控制．试验结果证明该模糊控制系统,动态响应好、控制精度高,满足实际的恒温水浴锅温度控制要求。可达到温度分辨率小于0．1℃、恒温波动度差在±0．5℃之间．     

一种简易恒温箱的制作和使用

在中学生物教学和课外科技活动中,常常要用到恒温箱。农村中学资金匮乏,经常停电,没有条件使用电热恒温箱。我们因陋就简,制作了一种简易恒温箱──煤油灯热水袋恒温箱,经长期使用,效果较好,兹介绍如下: 一、原理 水的比热比较大,在同样受热或冷却的情况下,其温度变化就比较慢,具有一定的恒温器效应。利用水的这一特性,设法保持产热和散热的平衡,就能人为地创造一个恒温环境。     

子孔径拼接在超精密平面加工中的应用

在超精密平面加工过程中,面型精度的检测水平往往限制着精度的进一步提高,常规机械加工的测量仪器一般通过打点方式测量精度,能检精度达到μm级,对于面型精度要求更高的工件往往不能满足要求。引入平面干涉仪的光学检测手段,提高能检精度。对于大尺寸工件,采用子孔径拼接技术还原整个面型,节约成本。检测结果指导加工,从而进一步提高工件面型精度。实验结果证明子孔径拼接后面型和实际面型一致,适用于此类加工的检测。     

圆弧金刚石砂轮精密在位检测系统设计

针对圆弧金刚石砂轮磨损检测及砂轮修形的实际需要,通过研究圆弧金刚石砂轮的在位测量原理,设计相应的软硬件控制方案.利用KEYENCE公司LK-G1O高精度激光位移传感器,设计圆弧金刚石砂轮的精密在位检测系统,实现圆弧金刚石砂轮表面轮廓的精密检测.实验结果表明：该检测系统适用于圆弧金刚石砂轮精密测量和评价,为光学非球面磨削加工提供参数依据.     

交会测量敏感器脉冲编码激光控制系统设计

以空间交会对接应用为背景,设计了脉冲编码激光控制系统。该系统主要包括微控制器模块、二次电源模块、温度控制模块、恒流控制模块、脉冲编码模块和通信模块等。二次电源模块为激光器提供稳定可靠的电压源和电流源,并为整个系统供电;微控制器模块以AVR Xmega128为核心,完成系统的任务调度、状态监测以及与机载计算机通信;温度控制模块和恒流控制模块为激光器提供恒温和恒流,保证激光器稳定可靠;脉冲编码模块完成脉冲编码信号产生及与机载计算机同步逻辑的控制;通信模块完成系统与机载计算机之间的命令与数据交互。通过1和5 Hz脉冲频率下激光脉冲的波形质量、上升时间和传输延时实验,证明了控制系统的有效性。     

分光计快速调节和使用方法探索

分光计是一种比较精密的光学测量仪器,调节过程复杂.通过不断的探索和比较得出了调节和使用的几个关键步骤.在调节望远镜的光轴垂直于公共转轴的过程中,提出了用手执平面镜调整它的倾斜来查找"十"字反射像,     

基于LabVIEW的温度控制系统设计

待测温度信号经传感器转为电信号[2],再由信号调理电路处理成标准信号进入数据采集卡,由计算机软件系统(LabVIEW)采集.其中温度采集采用集成元件,简单易行可靠.利用LabVIEW实现了温度的温度控制且实时显示模块、温度自动存储模块、超限自动报警模块,其系统功能强大,外围电路简单易于实现,且便于系统硬件维护、功能扩展以及人机界面良好等优点.     

两种空气折射率测量方法研究

折射率是表征介质光学特性的物理量之一.空气折射率会随空气状态而改变,在许多研究领域有重要的参考价值.介绍了基于传感器的空气折射率测量仪的系统硬、软件设计,并给出不同温湿度条件下对空气折射率的测量结果;又利用传统光学方法对空气折射率进行了测量,对2种方法的测量结果进行了比对.结果表明,在考虑到传感器温度测量精度仅为0.1℃的精度不高的情况下,该文设计的空气折射率测量仪的测量结果是正确和可信的.     

基于USB2.0多功能数据采集卡的室内温度自动控制系统设计

为了实现高精度的室内温度控制,设计了一种以USB2.0多功能数据采集卡为控制核心的温度控制系统并进行了相关测试。该系统采用温度传感器AD590K对室温进行测量,采用分段线性加PI积分分离控制算法进行温度控制。实验表明,这种控制方式可以减小超调量,提高温度控制精度。该系统可以用于对气温控制要求较高的场合。