基于计算机的自限温伴热带电气性能测试系统

论文摘要

自限温伴热带是一种理想的发热元件,是具有一定科研价值及市场推广应用价值的高新技术产品。这种产品最大的特点是能够根据环境温度的变化来自动的调节其发热功率,因此被广泛地应用于石油、化工及民用等领域。目前,这种产品在国内的用量非常大,仅国内生产该产品的企业就有几十家。在这些企业中,尤其一些中、小型生产厂家,产品的检测手段落后,多数是靠手工操表去检测产品的质量。随着基础材料的技术进步,自限温伴热带在国内将有很大的发展,迫切需要提供一套规范的、自动化程度较高的测试系统。为此,本课题设计并研制了一套以功率、电压和温度为主要测试参数,可同时测量5个试样的基于计算机的自动测试系统。整个测试系统由硬件和软件两部分组成。其中,硬件部分主要包括:试样箱体、传感器、数据采集卡和计算机。试样箱体是用来放置试样;传感器实现包括电压、功率和温度等模拟量的测试;数据采集卡的作用是进行数据采集;计算机用来实现显示、数据处理和存储等功能。本文对硬件的各个环节进行了仔细分析、选取和设计。软件部分的主要工作是用C++Builder 对数据采集卡进行编程,其主要功能包括:实现对数据采集卡工作的控制,对所采集信号的处理,显示和保存等。实验证明,本测试系统具有测试准确、易操作、自动化程度高等优点。本系统的研制,为伴热带的生产企业及其用户提供了一种规范且经济的检测手段。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 自限温伴热带的工作原理及发展过程与现状
• 1.2.1 自限温伴热带的工作原理
• 1.2.2 自限温伴热带的发展过程及其前景
• 1.3 国内外伴热带测试技术简介
• 1.4 本课题的意义
• 1.5 本课题研究的主要内容
• 第2章 测试系统的整体方案设计
• 2.1 引言
• 2.2 待测参数的确定
• 2.3 测试系统的组成
• 2.3.1 系统硬件的总体结构
• 2.3.2 系统软件的总体结构
• 2.4 本章小结
• 第3章 测试系统的硬件设计
• 3.1 试品箱的设计
• 3.2 温度传感器及其外围电路的设计
• 3.2.1 温度传感器的选择
• 3.2.2 AD590 集成温度传感器的工作原理
• 3.2.3 AD590 集成温度传感器的特点及基本应用电路
• 3.2.4 本测试系统中AD590 的外围电路设计
• 3.3 功率值测量的实现
• 3.3.1 单相有功功率传感器的工作原理
• 3.3.2 功率传感器的外形结构和其接线方式
• 3.4 电压有效值测量的实现
• 3.5 传感器用直流电源的设计
• 3.6 数据采集的实现
• 3.6.1 概述
• 3.6.2 数据采集卡AD7202
• 3.7 自限温伴热带性能测试系统的电磁兼容性研究
• 3.7.1 测试系统中电磁干扰（EMI）的研究
• 3.7.2 本测试系统的抗干扰措施
• 3.8 本章小结
• 第4章 测试系统的软件设计
• 4.1 数据采集卡的工作原理
• 4.1.1 概述
• 4.1.2 采集过程
• 4.1.3 数据传输的过程及原理
• 4.2 测试系统软件的界面形式及其功能介绍
• 4.3 软件的具体功能在C++Builder 下的实现
• 4.3.1 编程方法
• 4.3.2 C++Builder 编程语言简介
• 4.3.3 被测参数的程序设计
• 4.3.4 图形的绘制与保存
• 4.3.5 自控系数的定义及其实现
• 4.4 本章小结
• 第5章 系统误差分析及验证性实验
• 5.1 引言
• 5.2 测试系统的误差分析及实验校正
• 5.2.1 本测试系统中采用的误差分析方法
• 5.2.2 本测试系统中误差的主要来源
• 5.2.3 温度值测量的误差分析
• 5.2.4 电压值测量的误差分析
• 5.2.5 功率值测量的误差分析
• 5.3 验证性实验
• 5.3.1 概述
• 5.3.2 实验试样及实验设备
• 5.3.3 实验前的准备工作
• 5.3.4 实验结果与讨论
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢