熱敏元件綜合特性測(cè)試系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著電子材料與元器件的新理論、新材料、新器件的不斷涌現(xiàn)，對(duì)相關(guān)的測(cè)試技術(shù)提出了較高要求，其中許多特性參數(shù)的測(cè)量原理與測(cè)試技術(shù)都尚待研究。本文以熱敏元件零功率電阻-溫度特性、電流-時(shí)間特性、靜態(tài)伏-安特性及電壓效應(yīng)特性等四大綜合特性的測(cè)試為研究?jī)?nèi)容，深入分析了四大綜合特性的測(cè)量方法，采用集成儀器技術(shù)的思想，提出了熱敏元件綜合特性測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)，并分別提出了四大功能模塊子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，最終把各測(cè)試模塊集成在一個(gè)最小集合的、低成本的通用檢測(cè)設(shè)

2、備硬件平臺(tái)(基于PCI總線的數(shù)據(jù)采集及控制單元)上，利用該通用硬件平臺(tái)，調(diào)用不同的測(cè)試軟件就能構(gòu)成不同測(cè)試功能的儀器，實(shí)現(xiàn)多種測(cè)試功能集一體的集成儀器，從而實(shí)現(xiàn)了熱敏元件四大綜合特性的測(cè)量。
　　 在本系統(tǒng)中，需要采用電阻爐作為加熱源，精確可靠地測(cè)量和控制電阻爐的溫度，是保證精確測(cè)量的必要條件。本文將模糊控制和PI-PID控制結(jié)合起來，設(shè)計(jì)了FUZZY-PI-PID復(fù)合控制器，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)PID 參數(shù)的在線自適應(yīng)調(diào)整。最大超調(diào)量小

3、于2℃，最大穩(wěn)態(tài)誤差小于0.25℃。從而實(shí)現(xiàn)了溫度的智能化精確控制。為了提高測(cè)試系統(tǒng)精度，以及實(shí)現(xiàn)高可靠運(yùn)行，本文分別從硬件和軟件抗干擾來論述抑制干擾噪聲的方法：消除和削弱干擾源；設(shè)法使檢測(cè)電路對(duì)干擾噪聲不敏感；使噪聲傳輸通道的耦合作用最小化；使用合適的數(shù)字濾波算法和相關(guān)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。最終實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)高精度的測(cè)量。
　　 該測(cè)試系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)多任務(wù)控制系統(tǒng)，控制程序十分復(fù)雜，在軟件設(shè)計(jì)時(shí)，本系統(tǒng)采用了至頂向下和模塊化、層

4、次化的設(shè)計(jì)方法。用這些子模塊構(gòu)造更大的功能模塊。最后將各功能模塊整合起來，構(gòu)造成完整的測(cè)試系統(tǒng)軟件。論文分別對(duì)界面模塊、計(jì)算機(jī)及外圍電路接口驅(qū)動(dòng)模塊、溫度控制模塊、測(cè)量流程控制模塊、脈沖信號(hào)控制程序、開關(guān)控制程序、自動(dòng)換檔測(cè)量模塊、軟件保護(hù)報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)采集卡的驅(qū)動(dòng)和控制模塊、數(shù)據(jù)采集控制模塊、數(shù)據(jù)處理及顯示模塊等進(jìn)行了討論和設(shè)計(jì)。這種軟件設(shè)計(jì)方法，便于對(duì)整個(gè)開發(fā)過程的管理、程序的修改和整個(gè)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展、升級(jí)。
　　 本文依據(jù)