随着我国经济的不断发展,医药、化学试剂、香料、印染等行业迅速壮大,有机晶体物质的纯度对生产过程中产品的质量起着至关重要的作用。由于有机结晶物质的熔点是其固有的、重要的理化参数,通过测定其熔点来检测物质的纯度,是一种重要的纯度分析手段。熔点的测定目前主要采用热分析方法,其原理是在程序控制温度下,测量物质的物理性质与温度或时间关系,因此,时序温控的性能对于熔点测量非常关键。本文主要研究新型显微热分析仪的设计,着重研究时序控温系统的设计,以提高显微热分析仪的性能。本文设计了以STM32为核心的数字系统电路和自上而下的软件系统,包含RS232、USB以及PC机接口设计、人机界面功能设计和美工、上位机软件的多语言版本等。在对众多高精度温度采集方案进行比较分析后,充分借鉴目前国际上最新的结构设计趋势,完成了两对热电偶为采集核心的系统结构设计,选型和定型以及实验设计。使用热电偶对能够根本性解决目前国内热台的薄弱环节,但随之也带来设计上各个环节的许多困难,本文重新组合并完成了新的功率放大系统和温度采集系统的设计方案,尤其针对热电偶的补偿精度问题,做了许多选型实验。多对热电偶的设计方案产品化目前是在国内热台仪器上的首次应用。本文分析比较了适合本系统的通用控制算法,在预置温度环节,采用了模糊PID控制实现了较快的预置速度,极弱超调,小静态误差并且提升了抗干扰能力。在线性升温环节,采用周期阶跃控制法,并创新性提出一种定点化搜索最优定时器步长和周期的方法来实现无级速率。最后,实验结果表明,温控系统预置快、稳态误差小、预置-熔点近、升温速率稳定、鲁棒性好,并解决了大速率和无极速率升温的问题。本文所研制的热分析仪已批量生产,其性能接近国外同类产品。