高精度标准电阻用空气恒温箱设计及优化
打开文本图片集
摘要：设计一款便携式空气恒温箱并对其优化，以满足标准电阻的存放及高精度量值传递。温度控制系统以单片机为核心，通过模糊PID控制来调节PWM波占空比，进而改变功率电阻的发热量，实现温度调节;通过恒温箱不同供电方式对量值传递造成的干扰来分析和比较电源噪声;用高速采样器PXI-5922对温度控制系统在温度上升期、调整期和稳定期3个阶段的PVVM波进行采样，分析各阶段占空比进而得到实验室温度下（19.5±0.5）℃系统的功率消耗。经过数据分析，36V电池可在实验室温度下为稳定状态的恒温箱持续供电（49.8±0.3）h。实验表明，恒温箱功耗低、噪声小、便携性强、稳定性高，满足标准电阻存放和量值传递的要求。
关键词：仪器仪表技术;恒温箱;模糊PID控制;量值传递;PWM
中图分类号：TP273.4 文献标志码：A 文章编号：1674-5124（2019）09-0143-06
收稿日期：2019-01-21;收到修改稿日期：2019-04-29
基金项目：国家自然科学基金资助项目（41804110）
作者简介：刘董（1995-），男，山东潍坊市人，硕士，专业方向为信号获取与传感器技术。
0 引言
根据国际计量委员会CIPM的提议，从1990年1月1日开始，在世界范围内启用直流量子化霍尔电阻基准[1]，直流电阻的量值溯源不再以实物电阻为基准，受量子霍尔电阻复现条件苛刻的影响，由其复现的电阻量值仍然要由实物电阻作为传递标准逐级向下传递，因此实物电阻的稳定性就显得格外重要。进行国际比对前，标准电阻要运往不同国家，想要保持传递电阻阻值高度稳定，不仅要求电阻的制作材料及制造工艺优良，而且要在运输过程中为电阻提供高度稳定的温度环境。国际比对中也明确要求了在测量过程中，标准电阻置于（23±0.05）℃的温度环境中。这就要求恒温箱具有较高的稳定性和便携性。运输过程中必然要使用移动设备为恒温箱供电，因此恒温箱功耗要尽可能小，以满足长时间运输的需要。此外，为了避免对量值传递造成干扰，恒温箱还应具有良好的噪声性能。
最初用恒温油槽为实物标准电阻提供稳定的温度环境，但是恒温油槽便携性较差，且容易污染电阻。目前所用的高精度电阻传递标准体积较大，而国际上此种大容量便携式空气恒温箱产品较少[2]。
基于此现状，...
|
== 试读已结束，如需继续阅读敬请充值会员 ==
|
|
本站文章均为原创投稿，仅供下载参考，付费用户可查看完整且有格式内容！
(费用标准：38元/2月，98元/2年，微信支付秒开通！) |
| 升级为会员即可查阅全文 。如需要查阅全文，请 免费注册 或 登录会员 |
|
