基准恒温实验平台的制作

simon51 · 发表于 2016-8-28 16:10:45

本帖最后由 simon51 于 2016-8-28 16:15 编辑

前言：

玩基准离不开恒温，无论是电压基准，还是电阻基准。这个东西本是个副产品，做出来觉得还是挺实用的，就发帖和大家分享一下。

概述：

加热控温电路参考著名的fluke5440电压源的原理图，加热部分用4块铝块，上面用铝板盖住，铝块部分接电源地，可以起到屏蔽效果，减少加热电电流对内部恒温电路的影响，外部再用塑料密封盒盖住，中间可以填充保温棉保温。为了具有实用性，留有一组恒温供电电源端子，和2路恒温电路部分的输出端子，一路用于电阻基准恒温实验，一路用于电压基准恒温实验。恒温部分双电源供电+30V/ -15V，加热块供电+20V。

原理图

制作过程：

设计电路板，主要根据密封盒的尺寸和原理图设计布线，细心点基本就好了，难度在于加热块的加工，先买好铝块，切割打磨打孔攻丝，基本都是全手工，虽然孔位置有些偏差，还好安装没问题。

外观图

内部图

测试：

图中室内温湿度计下面是PT100的变送器

实验环境，家中阳台工作台，空调关。通电测试，+30V电流17mA，-15V电流7mA，稳定后+20V加热电流230mA左右，关键的内部恒温温度测试，采用pt100探头加变送器采集温度，并同时采集室内温度进行比较，测试数据如下：

采集数据：

2016-08-28(增加室内温度).zip (168.47 KB, 下载次数: 19)
数据说明：温度值为实际值乘100

总结：

实验基本达到要求，在室内环境下恒温温度波动控制在+/-0.1℃，不足之处，由于选择的密封盒高度低了些，顶部的保温不好，多少影响了恒温效果，只好下一版改进了。

lbk32 · 发表于 2016-8-28 16:36:07

绑定！谢谢分享！顺便学习！

xuanmic · 发表于 2016-8-28 16:48:43

我觉得保温材料可以选用冰箱里面的发泡剂做。

fffofo · 发表于 2016-8-28 17:54:52

本帖最后由 fffofo 于 2016-8-28 17:58 编辑

做得真好。用聚苯乙烯泡沫板保温效果要好一些，就是那种家电包装的泡沫板

poren · 发表于 2016-8-28 20:53:23

加热用的铝块的细节图，及尺寸可以放两张图么？
PCB的原始图，及铝块与PCB的连接方式？

谢谢楼主的分享。

simon51 · 发表于 2016-8-29 20:50:47

poren 发表于 2016-8-28 20:53
加热用的铝块的细节图，及尺寸可以放两张图么？
PCB的原始图，及铝块与PCB的连接方式？

铝块的尺寸是长50mm，高35mm，厚10mm，pcb与铝块是通过螺丝连接，细节图改天再拍

mstwoow · 发表于 2016-8-30 06:35:43

做得不错，学习一下。

power88866 · 发表于 2016-8-30 23:18:49

好东西

zxase258 · 发表于 2016-9-7 16:42:39

恒温槽里边的PCB设计成单面，另一面全是铺铜，然后紧贴一块独立的铝块，这块铝通过尼龙棒支撑在恒温槽里边，不合恒温槽直接接触，这样效果如何？

a-fly · 发表于 2016-10-16 23:36:16

目测了一下数据，这个基本不能算“恒温”，与室温的相关性太强了。
还需要增加PID方式，再好好调整一下PID参数。

simon51 · 发表于 2016-10-17 14:57:34

a-fly 发表于 2016-10-16 23:36
目测了一下数据，这个基本不能算“恒温”，与室温的相关性太强了。
还需要增加PID方式，再好好调整一下PID ...

多谢老兄指点.

youngliu · 发表于 2018-5-11 16:01:16

a-fly 发表于 2016-10-16 23:36
目测了一下数据，这个基本不能算“恒温”，与室温的相关性太强了。
还需要增加PID方式，再好好调整一下PID ...

恒温性能不好不是没PID的问题，主要是这个电路控温环路增益太低了，U1A的放大倍数应该增大增大再增大

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