1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

嵌入式导热系数实验装置的电路设计的综述

摘要：对准稳态法测量导热系数原理分析的基础上，设计制作一套用准稳态法测量导热系数的实验装置，克服目前实验室中准稳态法导热系数测量装置中存在的一些不足。配合测量程序可以实现导热系数的全自动测量软件。在测量过程中，能够实时动态显示测量数据。所以在电路设计中一定要软件和硬件相结合确保输入、输出和控制信号的精确性。

电源模块硬件电路设计

嵌入式导热系数实验装置的电源模块电路给该装置提供干净稳定的供电电压，用来保证实验装置的正常工作。电源模块电路的设计好坏直接影响测得导热系数的稳定性和可靠性。

该电源模块使用LM7805和LM317芯片设计了可输出稳定的5V和7.5V直流电的电路，电路图如下。

加热装置的控制电路模块

加热部分运用了PID精确控温系统。加热过程中利用测温系统（铂电阻、数据采集卡、LabVIEW软件组成）对温度进行实时测量显示，通过温度来控制数据采集卡DO端的输出，

DO端的输出控制电路模块的工作状态，最后电路模块的输出控制固态继电器的导通来决定加热装置的工作状态。基本程序框图如下图。

控制电路模块通过DO端的输出来控制三极管的导通从而实现对电路输出的控制，电路图如下图。

精密测温和温度实时显示的实现

在控温位置安装一个甚至多个温度传感器即铂电阻，铂电阻阻值随温度的变化产生规律的改变，从而电压也随之改变，用数据采集卡采集电压信号，将电压信号通过公式转换便可得到当前的温度。V-T转换子VI框图如下图。

温度实时显示部分程序框图如下图，主要通过”创建波形”函数与”波形图表”实现。利用在定时循环上放置移位寄存器，将实时的测量值通过”创建数组”函数组成一维数组创建波形函数，最后将生成的波形数据传递给波形图表实现测量数据的图形化实时显示。通过改变定时循环周期可实现对采样率的控制。

补偿电路模块

由于室温的变化会对实验结果产生比较大的影响，所以设计了室温补偿电路模块。该模块利用加法器对室温的影响信号进行了消除，电路图如下图。

参考文献：

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1.利用铂电阻测温。

2.控制固态继电器的通断来实现控温效果。

3.设计补偿电路来除掉室温对所测导热系数的干扰。