Устройство для регулирования температуры

Содержание

Слайд 2

АКТУАЛЬНОСТЬ: Лазерные диоды широко распространены во всех областях человеческой деятельности Лазеры

АКТУАЛЬНОСТЬ:

Лазерные диоды широко распространены во всех областях человеческой деятельности
Лазеры являются довольно

хрупкими устройствами и требуют соблюдения теплового режима их активных компонентов.
КПД существующих на данный момент лазеров в лучшем случае едва достигает 50, необходимо чтобы система отвода тепла была максимально эффективна, надежна и миниатюрна.
Слайд 3

ЗАДАЧИ РАБОТЫ: Провести компьютерное моделирование теплового режима предложенной конструкции Выбрать термоэлектрический

ЗАДАЧИ РАБОТЫ:

Провести компьютерное моделирование теплового режима предложенной конструкции
Выбрать термоэлектрический модуль
Выполнить сборку

теплового макета
Измерить распределение температуры в устройстве
Составить программу, настраивающую блок управления ТЭМ

Цель работы:
изготовление компактного 15 Вт диодного лазерного излучателя с внешним охлаждением

Слайд 4

ЛАЗЕРНЫЙ ДИОД Корпус типа «c-mount»

ЛАЗЕРНЫЙ ДИОД

Корпус типа «c-mount»

Слайд 5

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ По имеющимся чертежам была построена геометрическая модель устройства.

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ

По имеющимся чертежам была построена геометрическая модель устройства.

Слайд 6

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ Используя ранее заданную геометрию, построим тепловую модель.

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ

Используя ранее заданную геометрию, построим тепловую модель.

Слайд 7

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА

Слайд 8

ВЫБОР ТЕРМОЭЕЛЕКТРИЧЕСКОГО МОДУЛЯ Максимальная холодопроизводительность 15 Вт Максимальные габариты 30х55 Максимальная

ВЫБОР ТЕРМОЭЕЛЕКТРИЧЕСКОГО МОДУЛЯ

Максимальная холодопроизводительность 15 Вт
Максимальные габариты 30х55
Максимальная температура окружающей среды

30 С
По результатам расчета выбираем модуль TB127-1.0-0.8 со следующими параметрами:
Габариты 30х30х3,1
Ток 5,8 А
Напряжение 15,7 В
Холодопроизводительность 56 Вт
Тепловая проводимость радиатора не менее 4 Вт/К
Слайд 9

ЭКСПЕРИМЕНТ Сборка опытного образца

ЭКСПЕРИМЕНТ

Сборка опытного образца

Слайд 10

Используемые датчики температуры Pt1000 серии M213 ЭКСПЕРИМЕНТ Погрешность измерения: 0,12% Сопротивление

Используемые датчики температуры Pt1000 серии M213

ЭКСПЕРИМЕНТ

Погрешность измерения: 0,12%
Сопротивление при 0°C: 1кОм
Температурный

коэффициент сопротивления: 3,85 Ом/К
Слайд 11

Выполнение измерений ЭКСПЕРИМЕНТ

Выполнение измерений

ЭКСПЕРИМЕНТ

Слайд 12

Расположение термодатчиков ЭКСПЕРИМЕНТ

Расположение термодатчиков

ЭКСПЕРИМЕНТ

Слайд 13

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ

Слайд 14

СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Слайд 15

БЛОК ПИТАНИЯ ИЗЛУЧАТЕЛЯ Требования к устройству: встроенный термостат, обеспечивающий измерение температуры

БЛОК ПИТАНИЯ ИЗЛУЧАТЕЛЯ

Требования к устройству:
встроенный термостат, обеспечивающий измерение температуры в

диапазоне -40..+55°C, имеющий ограничение по току и напряжению ТЭМ и сигнализацию об ошибках;
источник питания лазерного диода, позволяющий задавать и измерять ток и напряжение ЛД, и имеющий встроенный генератор для задания импульсного режима;
устройство должно быть полностью автономным и при необходимости настраиваться с помощью ПЭВМ.
Слайд 16

ВНЕШНИЙ ВИД БПИ

ВНЕШНИЙ ВИД БПИ

Слайд 17

УПРАВЛЕНИЕ БПИ Интерфейс программы

УПРАВЛЕНИЕ БПИ

Интерфейс программы

Слайд 18

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В ходе выполнения работы были выполнены следующие задачи: Проведено компьютерное

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения работы были выполнены следующие задачи:
Проведено компьютерное моделирование теплового

режима предложенной конструкции
Выбран термоэлектрический модуль
Выполнена сборка теплового макета
Измерено распределение температуры в устройстве, экспериментальные данные совпали с расчетными в пределах 5%
Был разработан блок питания излучателя, обеспечивающий его полностью автономную работу