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(10)
假定 R1?R2?R3?R4时，有:
（11） R(R?dR)?RRUdR
金属应变片：
U0?(R?R?dR)(R?R)U?4?RdR?(1?2?)?R （12）
在实际使用中为了提高灵敏度，常采用等臂电桥，四个应变片接成差动的全桥工作方式,使得：
dRU?U?0 （13） R2.5 电阻丝（加热器） 焦耳定律：
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫做焦耳定律，它最先是由英国科学家焦耳发现的。 焦耳定律可以用如下的公式表示：
（14）
但是这种公式只适用于纯电阻电路，即电流通过导体时，如果电能全部转化为热，而没有同时转化成其他形式的能量，那么就是纯电阻电路，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即
= （15）
2.6 简单的可控恒流电路设计
实验中我们所用的电阻丝加热器，需要的电流大约为几十毫安，基于此，本次实验本人用运算放大器和三极管设计了一个恒流电路，见图2-10。此电路受输入电压控制。
图中V1为电压源，采用12V供电，V2为输入电压，由D/A板输出，R1为负载R2为控制电阻，根据集成运放输入虚短与虚断的理论，以及三极管在工作区，集电极电流受基极电流控制，可以很容易的得出，输出电流I:
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（16）
，从安全以及设计需要，本人用Multisim进行了仿真，Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。关于Multisim这一模拟电路中经常用到的仿真软件的其他信息，文中不再赘述。仿真结果见图2-13到图2-15。
图2-10 恒流源电路
图2-11 恒流源仿真运行1
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图2-12 恒流源仿真运行2
图2-13 恒流源仿真运行3
通过仿真可以看到，本恒流源输出电流基本不受负载变化的影响，并且通过调节电阻R2可以在一定的范围内调节输出电流，设计可行。
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3.控制系统软硬件介绍
在测量系统的硬件部分完全搭建好之后，基于dSPACE的固体界面传热全自动测量系统试验的开发步骤主要包括以下几点：
①Matlab/Simulink模型建立以及离线仿真。利用Matlab/Simulink建立仿真对象的数学模型，设计控制方案，并对系统进行离线仿真。
②输入/输出接口（I/O）的接入生成试验模型。在Matlab/Simulink中保留需要下载到dSPACE中的模块，从RTI库中选择实时控制所需要的的I/O模块，用硬件接口关系替代原理的逻辑连接关系，并对I/O参数进行设置，在一些情况下还需要设置软硬件中断优先级。
③利用RTW和dSPACE提供的工具自动生成代码并下载。由于MATLAB与dSPACE无缝连接的特性，因此只需简单的操作即可完成目标操作系统的实时C代码的生成、编译、链接和下载，将模型下载为目标板DS1103上可运行的程序。
④dSPACE综合实验和调试。利用dSPACE提供的ControlDesk软件，对实时运算数据进行获取、改变参数并进行实时控制等。图3-1显示了基于dSPACE的固体界面传热自动测量系统开发流程。
确定对象模型和控制算法建立Matlab/Simulink仿真模型仿真分析满足结果Matlab/Simulink实验模型建立，下载程序到目标板在目标板实时运行程序用ControlDesk分析和调节参数满足结果参数标定和完成
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图3-1 基于dSPACE的固体界面传热自动测量系统开发流程
3.1 Matlab简单介绍
图3-2 本次实验中本人所用Matlab R2011a
（1）Matlab产生的历史背景
在20世纪70年代中期，Cleve Moler博士和其同事在美国国家科学基金的资助下开发了调用EISPACK和LINPACK的FORTRAN子程序库。EISPACK是特征值求解的FORTRAN程序库，LINPACK是解线性方程的程序库。在当时，这两个程序库代表矩阵运算的最高水平。
到20世纪70年代后期，身为美国New Mexico大学计算机系系主任的Cleve Moler，在给学生讲授线性代数课程时，想教学生使用EISPACK和LINPACK程序库，但他发现学生用FORTRAN编写接口程序很费时间，于是他开始自己动手，利用业余时间为学生编写EISPACK和LINPACK的接口程序。Cleve Moler给这个接口程序取名为MATLAB，该名为矩阵（matrix）和实验室（laboratory）两个英文单词的前三个字母的组合。在以后的数年里，MATLAB在多所大学里作为教学辅助软件使用，并作为面向大众的免费软件广为流传。
1984年，Cleve Moler和 John Lithe成立了MathWorks公司，正式把MATLAB推向市场，并继续进行MATLAB的研究和开发。
在当今30多个数学类科技应用软件中，就软件数学处理的原始内核而言，可分为两大类。一类是数值计算型软件，如 MATLAB、Xmath、Gauss等，这类软件长于数值计算，对处理大批数据效率高；另一类是数学分析型软件，如Mathematica、Maple等，这类软件以符号计算见长，能给出解析解和任意精度解，其缺点是处理大量数据时效率较低。MathWorks公司顺应多功能需求之潮流，在其卓越数值计算和图示能力的基础上，又率先在专业水平上开拓了其符号计算、文字处理、可视化建模和实时控制能力，开发了适合多学科、多部门要求的新一
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