武漢理工大學開題報告模板匯編

1、學習-好資料武漢理工大學本科生畢業(yè)設計（論文）開題報告1 .目的及意義（含國內外的研究現(xiàn)狀分析）在各種工業(yè)生產(chǎn)領域，溫度是一個很重要的測量參數(shù)，生產(chǎn)過程都必須在一 定的溫度范圍內進行。各種構件、材料的體積、電阻、強度以及抗腐蝕等物理化 學性質，一般也都會隨溫度而變化。人們利用各種能源為人類服務，也往往是使 某些介質通過一定的溫度變化來實現(xiàn)的。所以在生產(chǎn)和化學試驗中，往往會碰到 溫度測量的問題。熱電材料測試 Seebeck系數(shù)、電導率及熱導率等參數(shù)，熱電器 件試最大輸出功率、內阻及轉換效率等參數(shù)，都會隨溫度而變化。針對熱電器件的測試設備已經(jīng)非常成熟， 但是價格較為昂貴，且一般為國外 進口。熱電器

2、件測試設備是對熱電器件進行性能測試的平臺，熱電器件測試系統(tǒng)主要測試最大輸出功率、內阻及轉換效率等參數(shù)。從根本上講，采集的原始數(shù)據(jù) 主要包括兩端溫度、熱電勢差（開路電壓）、電阻率及熱導率等。對于熱電器件 性能測定設備而言，溫度控制系統(tǒng)是其中非常重要的部分。擬仿照國外測試設備， 設計一套針對熱電器件的測試平臺的溫度控制系統(tǒng)。目前，國內外針對熱電器件電學性能、轉換效率等的研究非常普遍。另外， 溫度控制系統(tǒng)的設計研究也非常多，溫度控制系統(tǒng)的設計多采用以單片機為核心 的模糊控制算法或者PID控制算法等對溫度進行控制。單片機系統(tǒng)因為受到來 自系統(tǒng)內部和外部的各種電氣干擾，并受系統(tǒng)結構設計、元器件選擇、安裝

3、、制 造工藝影響。這些都常會導致單片機系統(tǒng)運行失常，影響控制精度。但是，目前 很少針對熱電器件測試進行溫度控制系統(tǒng)的研究。智能溫度儀表運用敏捷PID控制方法，PID控制收斂速度快，不易陷入局部 極小點，系統(tǒng)輸出誤差平方均值的變化始終是單調遞減。自動演算功能可以對于 設定的溫度自動地進行演算，設定最佳的 PID常數(shù)。所以本文利用基于 PID控 制的溫度控制儀表。通過熱電偶測量溫度與熱電勢的關系， 即建立熱電偶測溫的 校正模型，以此實現(xiàn)熱電偶測溫的快速非線形校正， 達到準確測溫的目的。智能 溫度儀表可以對溫度進行編程，能更好地滿足熱電器件測試系統(tǒng)的要求。在熱電器件溫度控制中，熱電器件冷端的溫度不易

4、進行控制， 如果采用常規(guī) 加熱方式，會加大溫度控制的誤差。而采用紅外加熱器進行加熱，由于紅外加熱 器具有熱慣性小、定向性好等優(yōu)點，因此更容易將溫度控制在允許的范圍內。2 .研究的基本內容、擬采用的技術方案及措施一、基本內容1 . 了解熱電器件的性能指標以及測試方法；2 .設計溫控儀表的通信方式和方法；3 .學習了解上位機與智能儀器的通信原理；4 .學習基于Labview的上位機監(jiān)控程序的設計；5 .進行基于溫控儀表的硬件設計；6 .選擇合適的加熱方式及溫度傳感器。二、技術方案熱電器材測試溫度控制系統(tǒng)的研究主要包括兩個部分：基于溫控儀表的溫度控制電路的設計和溫控儀表與 PC機的通信。基于溫控儀表

5、的溫度控制模塊是以溫度控制儀表為控制核心，輔以溫度采集和驅動電路。驅動電路包括對熱電器件熱端與冷端進行加熱。溫度傳感器采集溫度信號，加熱元件對熱電器件進行加熱，循環(huán)水冷卻回路對熱電器件的冷端進行 冷卻。溫度控制儀表與PC機的通信可采用比較常用的 RS-232串行通信，PC機作 為上位機，上位機監(jiān)控軟件是采用虛擬儀器設計。溫控模塊與 PC機通信部分包 括軟件設計和硬件設計。第一步，通過單片機與計算機進行簡單的通信，從而為接下來的工作做好準 備。由于筆記本電腦沒有串行接口，因此通過USB轉RS-232用口線與單片機進 行硬件連接，并設計基于Labview的上位機通信程序，實現(xiàn)單片機與上位機的實 時

6、通信。第二步，設計基于單片機的小型溫度控制模塊實驗。利用單片機、K型熱電偶、MAX6675轉換芯片、LCD1602、直流驅動風扇等元器件構建溫度控制系統(tǒng)， 并對系統(tǒng)進行調試。第三步，設計單片機開發(fā)板與 PC機進行串口通信實驗。在了解用口通信原 理的基礎上，利用Labview設計上位機監(jiān)控程序與小型溫控系統(tǒng)進行實時通信。第四步，選擇合適溫度傳感器和設計加熱方式等。最后，完成畢業(yè)論文的撰寫和完善。3.進度安排（按周次填寫）第13周 查閱文獻；分析題目研究現(xiàn)狀，學習基本理論；第4周 閱讀文獻、撰寫開題報告，英文文獻翻譯；第5周 學習了解熱電測試設備的工作原理，確定實施方案；第67周 學習單片機以及單

7、片機與 PC機串口通信等相關知識；第8周進行基于單片機的溫度控制模塊的設計；第9周學習Labview串口通信和監(jiān)控軟件的設計；第10周 學習了解智能溫控儀表的控制方式和接口等知識；第11周設計基于LabVIEW的上位機監(jiān)控軟件的設計；第12周 進行小型溫控系統(tǒng)綜合設計；第13周 進行溫度采集和加熱方式等的設計；第14周 撰寫畢業(yè)論文、完成初稿；第15周整理、完善論文；第16周 論文打印、裝訂、準備答辯。4.參考文獻（15篇）1韓志友，張紅晨.熱電材料的電學性能測試裝置研制J.哈爾濱師范大學 自然科學學報，2009年，第24號（第4期）：65-67.2徐林志.太陽能熱電器件的結構優(yōu)化D.武漢：武

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