基于CompactDAQ的多通道温度测量实验及COMSOL模拟

• 作者: 方奕忠 沈韩 崔新图 白爱毓 黄臻成 廖德驹 冯饶慧
• 来源期刊: 物理与工程
• 关键词: 多通道数据采集 虚实结合 虚拟仿真 COMSOL LabVIEW
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 物理实验
• 页码范围: 109-113
• 页数: 5页
• 语种: 中文

摘要

本文设计了一个适用于本科教学的虚实结合物理实验.将四个不同阻值的金属膜电阻串联,包裹海绵保温材料.将电阻通电加热,利用NI CompactDAQ机箱和NI C系列热电偶模块设计多通道温度数据采集系统,测量四个电阻侧表面的温度随时间的变化关系.构建电阻加热的物理模型,利用COMSOL多物理场耦合软件的固体传热模块进行定量仿真,模拟结果与实验结果符合得很好.模拟和实验过程中均发现,当从初始温度(室温)开始加热时,经过约两分钟后,温度会趋向于平稳而不再上升,这与单实心圆柱体电阻模型的理论结果趋势相符合.但本文采用金属膜加热模型,更为接近真实电阻.