专利汇可以提供一种基于LabVIEW的热电材料电阻率测量系统及测量方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于LabVIEW的热电材料 电阻 率 测量系统及测量方法,系统包括参数设定模 块 、通讯模块、 数据处理 模块和显示模块。其中,参数设定模块用于用户输入参数、指令和调节系数;通讯模块用于与下位机进行串口通讯,发送指令或接收数据;数据处理模块用于对数据进行 电流 转换运算,并计算出具体的电阻率;显示模块用于计算结果的显示与接收数据的显示。本发明以LabVIEW为 软件 平台,搭建了友好的 用户界面 ,操作方便,大大缩减了开发周期并节约了开发成本,并能实时采集、处理与显示;能有效地解决热电材料电阻率随 温度 变化产生的非线性误差,能准确测量出材料的电阻率,减少珀尔帖与 塞贝克效应 对热电材料电阻率测量的影响,从而提高电阻率的测量 精度 。,下面是一种基于LabVIEW的热电材料电阻率测量系统及测量方法专利的具体信息内容。
1.一种基于LabVIEW的热电材料电阻率测量系统,其特征在于,包括参数设定模块、数据处理模块、显示模块、通讯模块和下位机采集卡;所述参数设定模块用于用户输入参数、指令和调节系数;所述通讯模块包括指令与参数发送模块与数据接收模块;所述指令与参数发送模块用于LabVIEW向下位机发送操作指令和操作参数;所述数据接收模块用于接收下位机发送的具体数据;所述数据处理模块的用于将下位机发送到LabVIEW的数据进行电流转换运算,并计算出具体的电阻率,并得出相应结果;所述显示模块用于计算结果的显示与接收数据的显示;
所述数据处理模块包括手动处理模块和自动处理模块;
所述手动处理模块以离散增量式PID算法为基础,通过参数设定模块设定目标值与调节系数的值,从数据接收模块接收下位机测量到的具体基准电压输出值,以离散增量式PID公式计算出实际输出值与目标理想值的误差,并与上次的实际基准电压输出值相加,得到本次的基准电压输出值,同时手动处理的选档需要手动输入数值;
所述自动处理模块需要结合基准电压输出值与下位机采样电阻的数值来完成,系统初始化后,基准电压输出值为最大,而下位机采样电阻选择为最小,当接收到数据接收模块的具体电压数据后,用于收敛判断,若符合要求,则保持原状;若不符合,则减少基准电压的输出或增大采样电阻的阻值,同时基准电压的调节优先于采样电阻的调节,即先保持采样电阻不变,降低基准电压值,若基准电压降低至极限值,则增加采样电阻值,并重置基准电压值的输出。
2.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的热电材料电阻率测量系统,其特征在于,所述参数设定模块的输入量包括手动测量、自动测量、热电材料的长度、宽度、高度、表面积、换向时间与算法调节的系数。
3.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的热电材料电阻率测量系统,其特征在于,所述指令与参数发送模块将参数设定模块的输入量提取并分解出操作指令与操作参数,并将相对应的指令与参数捆绑在一起,以串口的形式传输至下位机。
4.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的热电材料电阻率测量系统,其特征在于,所述数据接收模块将下位机检测到的电压值传输至LabVIEW,用于电流转换运算,并计算出具体的电阻率;所述电压值数据包括被测热电材料两端的电压值和基准电压的输出值;所述基准电压的输出值是以参数设定模块设定的输出值为目标的实际输出值。
5.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的热电材料电阻率测量系统,其特征在于,所述显示模块包括数据接收模块的数据显示、测量结果是否合格的显示和电阻率计算得出的结果显示。
6.一种基于LabVIEW的热电材料电阻率测量系统的测量方法,其特征在于,包括下述步骤:
A、在用户界面中按下运行按钮,系统进入初始化,并进入死循环直到退出按钮被按下;
B、在用户界面输入基准电压输出值的目标值、离散增量式PID算法的调节参数、电流换向电路的换向时间和手动选档的数值;
C、进行电流换向时间的处理,若时间符合,则进行换向指令输出;若不符合,则保持上一次的输出值,并以串口传输至下位机,同时选档电路的数值也一起捆绑传输至下位机;
D、判断手动测量或自动测量,若选择手动测量则运行离散增量式PID算法;若选择自动测量则运行自动寻找基准电压输出值与采样电阻的步骤;
E、无论D步骤选择自动测量,还是手动测量,都需要将基准电压的输出值进行分解,分解为无符号的八进制数值,并将数值以串口的形式与指令一起传输至下位机;
F、基准电压值输出后,要发送指令到下位机,进行具体电压值的采集;
G、接收数据接收模块发送来的数据,并对数据进行数值转换,用于电阻率的计算;
H、结合存储在LabVIEW中的具体采样电阻值,利用采集的基准电压输出值可以计算得到电路中电流的实际值,并利用采集的热电材料两端的电压值求出热电材料两端的压差,最后以R=U/I求出热电材料的电阻值,结合热电材料的长度、宽度、高度与表面积求出热电材料的电阻率;
I、将数据接收模块中得到的数据与计算得出的具体电阻率以数值的形式显示在用户界面中,同时结合合格灯的显示,可以判定系统测量的电阻率是否合格;
J、若没有按下退出按钮,则重复执行C、D、E、F、G、H和I步骤;若按下退出按钮,则退出系统。
7.根据权利要求6所述的基于LabVIEW的热电材料电阻率测量系统的测量方法,其特征在于,步骤D中,手动测量的具体方法为:
所述手动测量通过参数设定模块设定目标值与调节系数的值,从数据接收模块接收下位机测量到的具体基准电压输出值,以离散增量式PID公式计算出实际输出值与目标理想值的误差,并与上次的实际基准电压输出值相加,得到本次的基准电压输出值,同时手动处理的选档需要手动输入数值。
8.根据权利要求6所述的基于LabVIEW的热电材料电阻率测量系统的测量方法,其特征在于,步骤D中,所述自动测量的方法为:
所述自动测量需要结合基准电压输出值与下位机采样电阻的数字而完成,系统初始化后,基准电压输出值为最大,而下位机采样电阻选择为最小,当接收到数据接收模块的具体电压数据后,用于算法判断,若符合要求,则保持原状;若不符合,则减少基准电压的输出或增大采样电阻的阻值,同时基准电压的调节优先于采样电阻的调节,即先保持采样电阻不变,降低基准电压值,若基准电压降低至极限值,则增加采样电阻值,并重置基准电压值的输出。
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