3 系統軟件設計
本數據采集系統控制軟件在Win98中文操作系統下運行,操作簡單、直觀,界面美觀大方,能實時顯示數據曲線和表格,有錄制、回放、打印等多種操作功能,能將采集完成的數據文件轉換為標準文本文件,能實現中文在線操作幫助,用戶可自定義新增傳感器類型、參數。軟件主要功能有:
(1)用戶能方便地設置各種參數;
(2)能以表格形式顯示各檢測點的實時數據;
(3)能以曲線方式顯示檢測點參數的實時變化;
(4)能將測試數據存盤、回放;
(5)能以表格、曲線方式打印各測點的數據;
(6)能將測試數據轉入Word文檔另作處理。
上位機的軟件開發采用了Microsoft公司的Visual Basic6.0。VB具有動態數據交換(DDE)、對象鏈接與嵌入(OLE)、支持動態鏈接庫(DLI)、對數據庫的操作管理以及API函數功能,對于系統的后臺數據管理和通信傳輸十分有利。為了實時測量,該系統的單片機采用匯編語言編寫,具有指令豐富、尋址方式多樣、運行速度快、編程方便等優點。軟件編程采用模塊化的方法設計,主要包括人機對話模塊、顯示模塊、數字量計算模塊、A/D轉換模塊、速率計算模塊等。
該系統最常用的功能是實時采集溫度,其計算機界面如圖3所示。軟件可實現定時采樣,包括系統自檢及參數設置、選定通道號、傳感器類型選取、設置采樣間隔、選擇顯示模式、系統校零、參數監控、參數錄制等,并能進行存儲、回放和處理,根據需要將結果輸出和打印。可采用實時曲線方式進行顯示,也可采用參數表格的方式進行集中顯示。可以自由設定測試溫度范圍、測點及分度號。本系統的特點是開發成本低、配置靈活、維護升級容易。系統軟件包括主程序、功能鍵動作處理程序和一些實用子程序。這些程序都固化在單片機內部Eprom中。測試參數包括:熱電偶分度號、測溫范圍、測試點數和測試相關的顯示類型等。
由熱電偶的測溫原理可知,要使測得的熱電勢與被測溫度呈單值函數關系,參比端溫度必須恒定,因此必須對參比端溫度的變化采取補償措施。本系統將數字溫度傳感器置于熱電偶參比端處,使輸出值直接反映熱電偶參比端溫度,根據熱電偶分度號及讀取的參比端溫度值,通過軟件實時補償得出被測溫度的真實值。
4 結束語
該火災參數自動測量系統經兩年多的實際運行,系統可靠、準確、實用,運行工作穩定,抗干擾性強,達到了設計要求。經實際測試,即采用T型熱電偶,經過標定后,分辨率為0.1℃,測量誤差<0.2℃,檢測速度:200路時<1秒,完全滿足實驗要求。通過該測試系統獲得的大量火災數據,對火災研究有重要意義。
火災實驗是分析煙氣運動規律,建立數學模型并加以驗證的基礎,能為模擬仿真提供第一手資料。火災實驗屬于一次性、毀壞性實驗,必須精心設計,嚴密組織,才能準確、全面地獲得火災現場的實驗數據。但由于火災實驗現場條件十分惡劣,燃燒時間有限,參數瞬息萬變,人工測試根本不能實現,因此開發計算機數據采集系統十分必要。隨著智能化技術的發展,測量技術也在不斷進步,開發研制全自動化火災實驗系統,實現包括點火、燃燒過程等全自動監測和控制,是今后火災實驗要解決的關鍵問題。隨著智能化技術的發展,測量軟件技術的作用日趨重要,即使在完善的系統中也只有優越的軟件設計才能使硬件支撐得到充分的發揮,并使系統達到最佳狀態。
參考文獻
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