實驗名稱：電卡制冷器件性能測試系統(tǒng)

實驗?zāi)康模捍罱y試系統(tǒng)實驗裝置，對電卡制冷器件的制冷性能進(jìn)行實驗研究有著重要的作用，而目前已提出的電卡制冷裝置大多仍處于理論分析和仿真模擬階段，缺乏有效的實驗結(jié)果分析。

圖1：電卡制冷器件制冷性能測試系統(tǒng)示意圖

測試設(shè)備：高壓放大器、信號發(fā)生器、數(shù)據(jù)采集儀、電腦等。

實驗過程：

圖2：性能測試系統(tǒng)實物圖

電卡制冷裝置性能測試系統(tǒng)主要包含三部分：電卡制冷器件、控制電系統(tǒng)和溫度測量系統(tǒng)。

基于熱電熱開關(guān)的電卡制冷裝置由熱電模塊、熱側(cè)熱電熱開關(guān)、冷側(cè)熱電熱開關(guān)、鋁翅片散熱器、微型陶瓷電阻加熱片和保溫隔熱材料組成。

在基于熱電熱開關(guān)的電卡制冷器件中，電卡模塊驅(qū)動電路用于驅(qū)動電卡元件產(chǎn)生電卡效應(yīng)，熱電熱開關(guān)控制電路則是用于控制由熱源向散熱器的熱流，兩者相輔相成，相互耦合，才能使電卡制冷器件良好地運行。本研究中使用電磁繼電器開關(guān)來控制兩套電路的聯(lián)動。

電卡模塊驅(qū)動電路主要包括信號發(fā)生器和高壓放大器，因為多層電容式電卡元件的驅(qū)動電壓要求較大，而一般的信號發(fā)生器最大只能產(chǎn)生10V的電壓信號，因此需經(jīng)過高壓放大器進(jìn)行放大。由信號發(fā)生器產(chǎn)生的低壓直流信號經(jīng)過高壓放大器按照一定的比例放大后變?yōu)楦邏褐绷餍盘?，之后?jīng)由電磁繼電器開關(guān)控制變?yōu)楦邏悍讲ㄐ盘枺ㄟ^導(dǎo)電銅絲和導(dǎo)電銅片作用于電卡模塊中并聯(lián)的電卡元件陣列，產(chǎn)生電卡效應(yīng)。

圖3：電卡模塊驅(qū)動電路示意圖

溫度測量系統(tǒng)主要由銅-康銅T型熱電偶、安捷倫數(shù)據(jù)采集儀和計算機組成。

實驗結(jié)果：

主要介紹了電卡制冷器件制冷性能測試系統(tǒng)，包括的電卡制冷器件、控制電路系統(tǒng)和溫度測量系統(tǒng)。其中涉及電卡制冷器件搭建過程中所需的實驗材料和設(shè)備以及搭建流程。介紹了控制電路系統(tǒng)中電卡模塊驅(qū)動電路和熱電熱開關(guān)控制電路的構(gòu)造和所需設(shè)備，分析了依靠電磁繼電器開關(guān)實現(xiàn)兩個電路耦合的工作原理。同時，對溫度測量系統(tǒng)所需的實驗設(shè)備和工作原理進(jìn)行闡述。

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審核編輯 黃宇