電壓放大器在流體散熱溫度測量實驗中的應用

　　實驗名稱：流體散熱溫度測量實驗

　　研究方向：射流高度對散熱器散熱性能的影響驗證、均熱板尺寸對散熱器散熱性能的影響驗證、實驗方法優化與數據可靠性保障

　　實驗目的：驗證射流高度和均熱板尺寸對壓電射流散熱器散熱效果的實際影響，確認仿真中“射流高度越大、均熱板尺寸越大，散熱效果越優"的結論；對比仿真與實驗數據，驗證仿真規律的可靠性；同時通過“溫差"指標、標準化實驗平臺等控制干擾，保障數據可比與準確，為散熱器結構優化提供實驗依據。

　　測試設備：信號發生器（UNI-TUTG2025A）、功率放大器(AigtekATA-214)、直流電源（MAISHENGMS-3010DS）、多路溫度測試儀（UNI-TUT3216+）、發熱塊與支撐底座、均熱板。

　　實驗過程：

　　搭建由信號發生器、功率放大器、壓電射流泵樣機、直流電源、多路溫度測試儀等組成的標準化實驗平臺，確定固定熱源功率、均熱板厚度及流道基準參數，選取變量；進行射流高度實驗時，按不同高度組裝散熱器并校準設備，在5個工作電壓下，每個工況穩定運行10分鐘后采集芯片與室溫溫差，每個工況重復3次取均值，再將實驗與仿真對比；開展均熱板尺寸實驗時，更換不同尺寸均熱板并固定射流高度，按相同電壓工況采集溫差；最后通過溫差消除室溫干擾，確保單次數據偏差≤3%，實驗與仿真偏差均在15%內，完成對射流高度和均熱板尺寸影響散熱效果的驗證。

圖1流體散熱溫度測量實驗原理圖

圖2流體散熱溫度測量實驗平臺搭建圖

　　實驗結果：

　　1、射流高度對散熱效果影響顯著，射流高度為5mm和8mm的散熱器芯片與室溫溫差顯著低于1mm，散熱效果更優，且實驗與仿真溫差偏差均在15%以內，與仿真結論一致。

　　2、均熱板平面尺寸對散熱效果影響明顯，在研究尺寸范圍內，50mm×50mm均熱板的散熱器芯片溫度低于15mm×15mm，實驗與仿真溫差偏差可低至6.7%，與仿真結論一致。

　　3、實驗采用“芯片溫度-室溫"溫差作為核心指標消除室溫干擾，每個工況重復測量3次且單次數據偏差≤3%，結合與仿真數據的一致性，驗證了實驗方法的可靠性與數據準確性。

圖3均熱板散熱器實驗溫度對比

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圖：ATA-214高壓放大器指標參數

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