导热系数是衡量材料热物理性质的重要参数之一,精准测量材料的导热系数对于建筑节能、材料研发、航天航空等方向有很重要的现实意义。其中测量材料导热系数最稳定的一种方法就是防护热板法,这种方法具有测量范围广、测量重复性好、测量稳定性好等优点。目前实验室已经研制出了防护热板法导热系数测量仪,简称导热仪。但是其电子系统部分还存在着自主研发程度低,电子系统十分落后,仪器分离元件成本较高,生产和调试耗时长和测量精度不够好等问题。因此对防护热板法导热仪电子系统的开发具有重要意义。本课题针对防护热板法导热仪设计了新的电子系统和软件等部分。采用LTC2983温度采集芯片和基于ARM的嵌入式开发电子系统替代了原有的数据采集卡和分离元件电路,节省了仪器的生产成本,提高了测量的稳定性;并且针对新的电子系统进行了软件开发,设计了下位机电路板程序和上位机通讯程序。新的电子系统测量可靠性高,基于这个电子系统的导热协议实现了常温状态下材料导热系数的测量。本文的主要研究工作如下:1、首先介绍了热量传递和导热系数的基本概念。然后分析实验室现有防护热板法导热仪存在的不足与问题。最后说明本课题所做的主要内容。2、介绍了传热学的基本原理,奠定基本的理论基础。在此基础上分析了防护热板法所依据的傅里叶一维传热模型,阐述了防护热板法的测量原理,最后介绍仪器的总体设计。3、阐述了导热仪的电子系统的设计方案,对传感器进行了选型,设计了温度采集电路、控制加热电路、通讯电路和电源电路等部分。4、对温度采集芯片LTC2983芯片进行了配置和编写了下位机电路板控制程序,并且设计和编写了通讯协议;编写上位机通讯程序和算法。5、设计实验对电子系统进行了标定,并通过实验验证了基于该电子系统的导热仪性能。具体包括温度传感器的标定、电路板温度采集标定和控制输出电压标定等,设计多组实验对导热仪的测试结果进行了分析。