新一代数字化热导仪的设计

　　1引言

　　热导仪是一种测定宝石热传导能力的电r仪器，它依据钻石具有极佳的导热性能而专门研制的，用于鉴别钻石和各种仿冒品。由于其性能奇特，操作简便，体积小便于携带，大大提高人们识别钻石的能力和速度)在钻石鉴别工作中已成为首选的专门仪器，是珠宝检测部门必小可少的常规设备之一)在市场上能够买到的这种少扭品多数为日本制造，自从它于上世纪八十年代初问世以来一直沿用至今，到今天其性能已经逐渐小能满足宝玉石鉴定的要求，卞要表现在如下几个方面:

　　1)、仪器采用个模拟电路设计，通过加热的热电偶探针测定宝石传热性能，使用分成12个等级的LED发光一极管，通过其点亮数日的多少来区别是否为钻石)显然测试结果只用12个LED来显示，其显示精度和灵敏度较差;

　　2)、热传导性是物质的一种基本属性，各种物质都具有自已的导热能力，各种宝石亦有自已的导热能力，只要相互间有一定的差距，就存在用导热能力来进行鉴别的可能性)许多宝玉石专家尝试用热导仪测定其他‘让玉石的导热性能，但山于日前热导仪的精度所限，结果都小是很理想，这使热导仪使用功能的拓展受到局限;

　　3),鉴别结果尚需对照查表，仪器的自动化程度小高;

　　4)、对于新出现的像莫桑石这种比钻石热导率史高的介质，是当时热导仪设计者所未考虑的问题)

　　鉴于上述原因，综合宝玉石专家的意见，我们尝试设计一种个新的新一代数字化、智能化自动检测的热导仪。

　　2新一代数字化热导仪的设计

　　1,硬件电路设计

　　新一代数字化热导仪采用的是嵌入式中片微机的自动检测显示控制系统)选用Philip、公.司低功耗的P87LPC767为主控的MCU;利用加热探针和热电偶来检测被测介质的导热性能;通过对该检测信号的处理和放大，将其引入MCU;再使用P87LPC767在片的8位:1/D将模拟信号数字化;通过中总线数字温度计实时测定环境温度;综合检测到的导热参数、实时温度和输入设定的介质大小进行运算和判断，最后通过液晶显示器显示测试结果及相关提示信息)仪器原理框图如图1所示，整个硬件电路有如下及部分组成。

　　1.1电源电路

　　整个电路由9V电池供电，主要由稳压一极管D4提供加热体Hcatcr供电，并由此引出整个电路的直流供电电压Vcc和GND(如图2所示)。

　　为了保障功放的质量，要给两级功放提供对称的正负基准电压，电路中采用LM317和IC7660SCPA构成基准电扭电路(如图3所示)。LM317是三端可调中联集成稳扭器。LM317的输出电压范围是(+1.2v)至(+37v)，负载电流最大为(+1.5A)。其线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳扭器好。另外，它还内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。