基于LabVIEW的环境试验设备温湿度检定系统
出处:leehua 发布于:2007-10-19 14:59:40
温度、湿度环境试验是产品性能检验不可缺少的一个组成部分,温湿环境试验设备的温、湿度控制水平在环境试验中起着非常重要的作用。因此,必须引进先进的测试技术,对设备的温湿度偏差、均匀度、波动度等进行测试,保证设备的正常运行。由NI公司推出的LabVIEW是虚拟仪器领域中的测试测量和控制系统开发工具,是目前、应用广、发展快和功能强的图形化软件。
以Pt100铂电阻为传感器,通过数据采集器Aligent34970A(配34901A模块),利用串口通信进行的温湿度检定系统是在WindowsXP系统下,LabVIEW7.1图形化编程语言环境中进行的。
1 温湿检定系统硬件部分
温湿检定系统整体结构如图1所示。温湿检定系统硬件部分由传感器部分、采集器部分、串口通信部分和PC组成。下面对这几个部分进行介绍。
1.1 传感器部分
传感器选用A级Pt100四线制铂热电阻,该电阻高,使用范围广,温度范围为-200~+850℃,公差允许范围为±(0.15+0.002|t|)℃。
1.2 采集器部分
采集器选用美国安捷伦公司Aligent34970A,配34901A模块。该采集器可配置成20~120通道,6位半分辨率,0.004%基本直流,250通道/秒扫描速率,50 000个读数储存,可测量交直流电流、电阻、频率、温度和周期,以及由热电偶和热电阻提供的温度直流和交流电压,内置GPIB和RS232接口。
1.3 串口通信部分
Aligent34970A采集器内置RS232接口,将通信线直接将采集器和PC连在一起,通信线和平常通信线不同,要求2、3、4、6、7、8交叉。
2 温湿检定系统软件部分
本程序主要实现通道扫描、数据采集、数据处理、数据显示和保存、输出报表等功能。
2.1 主界面
主界面如图2所示。
2.2 框图程序
框图程序主要分为三大部分:参数设置部分、扫描测试部分和报表保存输出部分。程序主体采用了事件结构。事件结构是从LabVIEW6.1开始提供的新的结构。使LabVIEW具有了事件驱动的能力。
2.2.1 参数设置部分
参数传递正确无误,才能保证程序的正确运行。参数设置部分共7个部分:被检设备信息设置、系统设置、传感器信息设置、测试环境和测试员设置、扫描测量参数设置、温湿度标称值设置、检定位置信息设置。参数设置各个子程序的主体也是采用事件结构。检定位置信息模块的框图程序如图3所示。
2.2.2 扫描测量部分
扫描测量部分是程序的部分,分为升温部分、保温部分和扫描测量部分。流程图如图4所示。
2.2.3 报表保存输出部分
报表保存输出部分利用了Report Generation Toolset,需要用户安装OFFICE2003,程序才能运行;该模块可以在Word或Excel中生成报表,便于用户编辑和打印。
3 实 验
以四线制Pt100铂电阻为传感器检定5个温度点,按照标准在3Q min内测试15次,测试结果见表1。
从表中可以看到程序不仅采集了数据,还对数据进行了处理。
分别计算,得出结果与报表中结果相同,说明程序中的数据处理部分正确无误。
4 结束语
本系统实现了对环境试验设备温湿度的检定,并且可以以图形的形式直观地观察到温度随时间变化的趋势,这给测试工作带来了很大的便利,实现了测试仪器与计算机的一体化。本系统已经被山东一家公司采用,使用状况良好。本程序也可作更多的扩展,例如把采集模块扩展到KEITHLEY2700等仪表,传感器扩展到热电偶等。
参考文献:
[1]. Pt100 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/Pt100_1196170.html.
[2]. RS232 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/RS232_585128.html.
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