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非晶材料电特性测量和温度控制系统的设计
资料介绍
非晶材料在晶化过程中表现出明显的电、磁等特性，而这些特性是表征晶化过程晶核组织结构的敏感性能指标，根据晶化过程的这个特性，如果能够方便、灵活地控制品化过程的温度，就可以在一定程度上控制非晶的组织特性。本文设计了一种测控系统，通过“在线”控制晶化的温度，实时测量晶化过程电阻率，获得晶化过程温度和电阻率之间的实验数据。 该系统由两部分组成，一部分是电阻率测量系统，另一部分是温度测量控制系统。 电阻率测量部分采用四探针法原理，设计了高稳定度的恒流源电路，高精度直流放大电路和快速A/D转换电路。恒流源电路利用深度负反馈技术得到稳定的电流输出。直流放大器采用高输入阻抗的仪表放大器，消除了接触电阻的影响，并通过单片机的控制实现变增益放大，提高了测量精度。 温度测量控制部分，采用K型热电偶和串行模数转换器MAX6675检测晶化箱的温度，MAX6675内部集成冷端补偿和校正功能，转换后的信号可直接换算成温度值。在温度控制中，应用史密斯—模糊自调整PID算法，计算产生PWM信号，作为双向可控硅的过零触发信号，控制电热丝的加热功率，实现对晶化箱温度的快速和精确的控制。 系统的主控芯片选择MSP430F449，并将μC/OS—Ⅱ操作系统植入MSP430CPU，通过应用层任务的设计，实现测量控制功能。
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