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本文介紹了一種精密溫控顯微系統(tǒng)，利用半導體制冷器進行降溫、升溫和恒溫控制。該系統(tǒng)使用PC機作為控制平臺，采用自整定PID 算法，調節(jié)輸出PWM 波的占空比來控制半導體制冷器的輸出功率。人機界面友好，控制精度高，溫度范圍-20 oC～60 oC，溫控精度可達± 0.1oC。
關鍵詞：溫度控制 半導體制冷器 自整定PID 算法 PWM
隨著低溫生物學、低溫超導技術和低溫光電子技術的發(fā)展，要求有能夠提供低溫環(huán)境的顯微鏡，觀察樣品在低溫下的各種現象，如細胞內外冰晶的形成、細胞外形尺寸的變化，幫助探究某些材料的低溫特性，也可為生物材料的低溫保存提供依據。目前的低溫顯微鏡多為大型非固態(tài)系統(tǒng)，采用微電腦控制電磁閥調節(jié)液氮輸出進行降溫[1，2]。但它具有明顯的缺點：一、結構復雜，成本較高；二、電磁閥工作在低溫條件下，易被損壞，可靠性差；三、樣品冷卻腔和液氮輸送管道等暴露在環(huán)境中，液氮消耗量較大；四、降溫或升溫速率的控制范圍窄，無法實現超快速降溫、升溫，最好的升溫速率也只能是樣品暴露在環(huán)境中的自然升溫，而在研究低溫保存問題時，試樣的復溫曲線尤其重要。本文設計了一種基于半導體制冷片和電腦攝錄型生物顯微鏡的溫控顯微系統(tǒng)。控制核心采用PC機，人機界面友好，響應快速，控制精度高，可實現降溫、升溫和恒溫控制，用于實驗室觀測電磁場對生物體低溫保存的影響效果很好。
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