【摘 要】
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本文针对传统的大平板热保护法检测真空绝热板导热系数方法存在检测时间长、无法实现在线监测等问题,提出了埋入式热流计法快速测量真空绝热板导热系数的方法,设计了一款检测导
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本文针对传统的大平板热保护法检测真空绝热板导热系数方法存在检测时间长、无法实现在线监测等问题,提出了埋入式热流计法快速测量真空绝热板导热系数的方法,设计了一款检测导热系数的芯片电路,满足真空绝热板大批量生产在线质量检测的需求。 本文利用热敏电阻振荡电路在散热过程中引起的输出频率变化信号,分析计算了频率变化特征值与真空绝热板导热系数的关系,从而确定了真空绝热板的导热系数。论文研究提出用二极管负温度系数特性电压与高精度带隙基准电压分压得到的参考电压组成比较器输入端信号,并通过设计修正参考电压(trim voltage)和基准电流(trim current)来完成加热电阻温度检测精度达2%的阈值关断电路结构;基于压电晶体频率信号输出的要求,采用八个D触发器串联的降频输出方式,提高了压电晶体信号耦合的强度,减小了测量误差;针对线圈能量耦合信号需要较大电容滤波才能得到稳定直流电压的问题,综合考虑芯片的面积及成本,将无线供电接收模块外置,为芯片提供稳定的直流电压供电;此外,设计了过温和电源欠压锁定的基本保护功能,保证了非正常情况下芯片的安全问题。 本文采用5V/40V CDMOS工艺,通过Spectre软件对电路进行仿真,L-Editor软件进行版图设计,选择SOP8-E的封装。为了验证检测方案的可行性,通过分立元件搭建检测系统实验,确定了内部测量组件的频率变化特征值与真空绝热板导热系数的线性关系,检测误差低于5%,测量时间为60s左右,达到预期效果。
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