摘要
辐射制冷由于无需额外能量驱动就可以使物体降至环境温度以下,成为近年来散热冷却问题的研究热点。辐射制冷功率做为衡量冷却材料性能的重要指标,却缺乏有效的测量仪器对其进行标准化制定。故本文依据热平衡原理设计了以单片机为控制核心,DS18B20数字温度传感器和铂电阻PT100为检温元件,正温度系数效应PTC(Positive Temperature Coefficient)加热器为执行元件的温控及制冷功率测量系统。通过模糊PID(Proportional Integral Derivative)控制算法输出不同占空比的脉宽调制波,控制辐射冷却材料温度和环境温度保持一致性,同时利用3D打印工艺完成装置的搭建,最终测算出辐射制冷功率。实验结果表明,系统测量计算的辐射制冷功率与理论预测值趋势接近,且可以有效满足多种辐射冷却材料的测量。
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