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TEC热电温度精密控制

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更新时间：2024-02-17 11:16:11浏览次数：145次

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TEC热电温度精密控制装置TECThermoelectricTemperaturePreciseControl一、简介TEC半导体致冷器（ThermoElectricCooler）是一种利用半导体材料的珀尔帖效应制成的可在-60~100℃范围实现制冷和加热功能的器件

详细介绍

TEC热电温度精密控制装置

TEC Thermoelectric Temperature Precise Control

一、简介

TEC半导体致冷器（Thermo Electric Cooler）是一种利用半导体材料的珀尔帖效应制成的可在-60~100℃范围实现制冷和加热功能的器件。在TEC的具体控温应用中，目前普遍采用了两种形式的温度控制装置：

（1）采用专用TEC控制芯片加外围电路的定点温控模块或温控器。这种TEC温控器的功能非常有限，无论在控制精度和加热制冷功率都比较低，而且无法满足可编程的程序自动控制，很多不具备PID参数自整定功能，但优势是价格低廉。

（2）采用具有正反作用（加热和制冷）功能的通用型PID控制器，结合电源驱动器，构成的TEC温度控制仪器。尽管这些价格昂贵的TEC控制仪器具有可编程和PID参数自整定的强大功能，但这些通用型PID控制器的AD和DA位数普遍偏低，大多为12和14位，极少有16位和24位，而且基本没有配套的计算机控制软件，很多程序控制还需要软件编写才能实施。

依阳公司出品的超高精度TEC温控装置则是采用模块式结构，即将PID控制器与电源驱动器拆分为独立结构，以超高精度PID控制器作为基础单元，电源驱动器可根据实际应用场景的功率要求进行选择。

TEC半导体冷热温度控制装置

超高精度帕尔贴温控装置整体结构有三部分组成，分别是VPC2021-1型号的PID控制器、TEC-50P199F1D2电源驱动器（TEC电源换向器）和TEC模组。此整体结构结合温度传感器和外置直流电源组成闭环控制回路，可实现TEC模组温度快速和高精度的程序控制。三部分具体描述如下：

（1）超高精度PID控制器：此PID控制器是一台具有分程控制功能的超高精度过程调节器，分程功能可实现不能区间的控制，自然可以实现TEC模组制冷/加热的分程控制。此控制器采用了24位AD和16位DA，是目前国际上精度最篙的工业用PID控制器，特别是采用了双精度浮点运算，使得最小输出百分比可以达到0.01%，这非常适用于超高精度的控制。另外此控制器具有无超调PID控制和PID参数自整定功能，并具有标准的MODBUS通讯协议。控制器自带控制软件，计算机可通过软件进行各种参数和控制程序设置，可显示和存储整个控制过程的设定、测量和输出三个参数的变化曲线。

（2）电源驱动器：电源驱动器作为TEC模组的驱动装置，可根据PID控制信号自动进行制冷和加热功能切换，具有一系列不同的功率可供选择，基本可满足任何TEC模组功率的需要。

（3）TEC模组：TEC模组是具体的制冷加热执行机构，可根据实际对象进行TEC片的串联或并联组合。TEC模组还包括风冷或水冷套件以及温度传感器，温度传感器可根据实际控制精度和响应速度要求选择热电偶、铂电阻或热敏电阻。

二、典型应用

（1）TEC温控器：半导体制冷片新型超高精度温度程序PID控制器

（2）使用TEC半导体制冷器实现各种精度和功率的可编程温度控制解决方案

（3）用于测量高灵敏度压电传感器频率温度特性的TEC半导体制冷加热型精密温控系统

（4）TEC半导体高精度程序温控技术在红外目标模拟器中的应用

（5）燃料电池质子交换膜高低温退化机理表征中的TEC温度控制方案

（6）电化学热电池性能测试中的TEC半导体制冷片温度控制解决方案

（7）TEC可编程温控技术在复合相变材料蓄热性能测试中的应用

（8）高速电主轴Z向热变形补偿的TEC半导体冷却控制系统解决方案

（9）高热稳定性法布里-珀罗标准具及其帕尔贴精密温控解决方案