端子電流循環(huán)壽命試驗機的電子系統設計與精度優(yōu)化研究

一、引言

端子作為電氣連接核心部件，其性能直接影響系統安全。端子電流循環(huán)壽命測試是評估其可靠性的關鍵，而試驗機電子系統性能決定測試結果準確性?，F有系統存在電流控制精度低、數據采集誤差大等問題，因此開展電子系統設計與精度優(yōu)化研究意義重大。

二、設計需求分析

2.1 測試功能需求

需模擬端子實際電流循環(huán)工況，精確控制電流輸出，實時監(jiān)測溫度、電流等參數，為壽命評估提供數據。

2.2 性能指標需求

要求電流控制精度 ±0.5%、溫度測量精度 ±1℃，系統具備高穩(wěn)定性、抗干擾能力及友好人機交互界面。

三、系統總體架構設計

系統由電流控制、數據采集、溫度監(jiān)測、主控和人機交互模塊組成。電流控制模塊采用可控硅調壓與閉環(huán)反饋；數據采集模塊用高精度傳感器采樣并濾波；溫度監(jiān)測模塊以熱電偶測溫；主控模塊統一調度；人機交互模塊通過觸摸屏實現參數設置與數據交互。

四、硬件設計與選型

選用 ARM Cortex-M7 為主控芯片， 霍爾電流傳感器，K 型熱電偶作溫度傳感器，設計獨立電源電路保障穩(wěn)定供電。

五、軟件設計

主程序完成系統初始化與任務調度；采用 PID 算法實現電流精確控制；數據采集處理程序負責采樣、濾波與存儲；人機交互程序以圖形界面實現便捷操作。

六、精度優(yōu)化措施

硬件上通過電路分區(qū)布局、信號屏蔽濾波提升抗干擾能力；軟件優(yōu)化 PID 算法與數據濾波；定期用標準源校準系統，確保測量準確性。

七、實驗驗證與結果分析

搭建實驗平臺測試，優(yōu)化后電流控制精度達 ±0.3%，溫度測量精度 ±0.8℃，系統穩(wěn)定性良好，滿足測試需求。

八、結論

本研究成功完成電子系統設計與優(yōu)化，為端子質量檢測提供可靠支持，后續(xù)可探索更先進技術提升系統性能。