端子电流循环寿命试验机的电子系统设计与精度优化研究

一、引言

端子作为电气连接核心部件，其性能直接影响系统安全。端子电流循环寿命测试是评估其可靠性的关键，而试验机电子系统性能决定测试结果准确性。现有系统存在电流控制精度低、数据采集误差大等问题，因此开展电子系统设计与精度优化研究意义重大。

需模拟端子实际电流循环工况，精确控制电流输出，实时监测温度、电流等参数，为寿命评估提供数据。

要求电流控制精度 ±0.5%、温度测量精度 ±1℃，系统具备高稳定性、抗干扰能力及友好人机交互界面。

系统由电流控制、数据采集、温度监测、主控和人机交互模块组成。电流控制模块采用可控硅调压与闭环反馈；数据采集模块用高精度传感器采样并滤波；温度监测模块以热电偶测温；主控模块统一调度；人机交互模块通过触摸屏实现参数设置与数据交互。

选用 ARM Cortex-M7 为主控芯片，霍尔电流传感器，K 型热电偶作温度传感器，设计独立电源电路保障稳定供电。

主程序完成系统初始化与任务调度；采用 PID 算法实现电流精确控制；数据采集处理程序负责采样、滤波与存储；人机交互程序以图形界面实现便捷操作。

硬件上通过电路分区布局、信号屏蔽滤波提升抗干扰能力；软件优化 PID 算法与数据滤波；定期用标准源校准系统，确保测量准确性。

搭建实验平台测试，优化后电流控制精度达 ±0.3%，温度测量精度 ±0.8℃，系统稳定性良好，满足测试需求。

本研究成功完成电子系统设计与优化，为端子质量检测提供可靠支持，后续可探索更先进技术提升系统性能。