一種用于冰箱溫度及耗電量檢測(cè)的新型測(cè)試系統(tǒng)

?介紹了一種用于冰箱檢測(cè)的新型測(cè)試系統(tǒng)，并在WIN98環(huán)境下用VB6.0實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)軟件。該系統(tǒng)可以同時(shí)對(duì)四臺(tái)冰箱的溫度參數(shù)及其中一臺(tái)冰箱的耗電量進(jìn)行檢測(cè)，該系統(tǒng)具有成本低，性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
1 引言
在冰箱生產(chǎn)過(guò)程中，必須對(duì)溫度和耗電量進(jìn)行檢測(cè)，它直接關(guān)系到冰箱產(chǎn)品的質(zhì)量。采用計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)能實(shí)時(shí)采集并保存冰箱運(yùn)行過(guò)程中的各運(yùn)行參數(shù)，繪制出各參數(shù)的實(shí)時(shí)曲線(xiàn)和保存以往歷史曲線(xiàn)。

2 硬件系統(tǒng)組成
本系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)兩部分組成，硬件系統(tǒng)流程如圖1。計(jì)算機(jī)部分采用PC機(jī)，包括主機(jī)、顯示器、鍵盤(pán)、打印機(jī)等；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由電量采集系統(tǒng)和溫度采集系統(tǒng)組成。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8059.4-93規(guī)定，電工儀表的精度不低于0.5級(jí)。電量采集系統(tǒng)采用日本橫河生產(chǎn)WT110型電力測(cè)量?jī)x，該測(cè)量?jī)x精度為0.25級(jí)， 帶RS-232接口。該儀器可檢測(cè)冰箱的電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率以及耗電量等。所測(cè)電量可以實(shí)時(shí)顯示在儀表上，也可通過(guò)RS232串行口輸送給PC機(jī)。溫度采集系統(tǒng)由***研華公司的溫度采集模塊和T型熱電偶組成。此溫度采集模塊A/D分辨率為16位，精度為±0.1%輸入電壓，采樣頻率為10次/秒，T型熱電偶采集溫度范圍為-100~+400℃。實(shí)際使用表明該模塊穩(wěn)態(tài)溫度波動(dòng)范圍為±0.05K，遠(yuǎn)小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8059.4-93規(guī)定的測(cè)溫儀器精確到±0.3K的精度要求。電源系統(tǒng)采用變頻變壓方式，可適用于對(duì)各種輸入電源要求的冰箱的檢測(cè)。壓縮機(jī)開(kāi)停信號(hào)、化霜加熱器開(kāi)停信號(hào)經(jīng)過(guò)處理和電平轉(zhuǎn)換后，通過(guò)擴(kuò)展I/O口，以中斷形式跟計(jì)算機(jī)通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮機(jī)開(kāi)停和化霜加熱器開(kāi)停計(jì)時(shí)，避免了因循環(huán)檢測(cè)產(chǎn)生的時(shí)間誤差，提高了測(cè)試精度。冰箱的供電電壓可為AC110V或AC220V。?


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3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)軟件采用VB6.0在WIN98平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)，軟件流程圖如圖3所示。VB語(yǔ)言提供了豐富的控件和引用供編程使用（如提供的MSComm控件可以方便地實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與各采集系統(tǒng)的串行通訊），大大節(jié)省了編程工作量。數(shù)據(jù)采集采用循環(huán)檢測(cè)方法，一次檢測(cè)的時(shí)間約為2 s。軟件采用模塊化設(shè)計(jì)的方法，軟件系統(tǒng)框圖如圖2所示。


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模塊功能說(shuō)明如下：
a）主程序模塊：實(shí)現(xiàn)對(duì)各子程序模塊的協(xié)調(diào)管理，并等待中斷；
b）系統(tǒng)管理模塊：完成對(duì)系統(tǒng)各參數(shù)的設(shè)置，如檢測(cè)周期、硬件地址等，采用人機(jī)對(duì)話(huà)方式，操作方便、簡(jiǎn)單；
c）功能選擇模塊：選擇冰箱測(cè)試的不同測(cè)試項(xiàng)目；

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d）數(shù)據(jù)通訊模塊：完成對(duì)各點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集，及對(duì)采集模塊進(jìn)行控制；
e）中斷服務(wù)模塊：實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮機(jī)開(kāi)停、化霜加熱器開(kāi)停計(jì)時(shí)；
f）數(shù)據(jù)顯示與處理模塊：完成數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示，繪制各參數(shù)動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分類(lèi)、歸檔，并與數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)交互，完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；
g）打印輸出模塊：將冰箱測(cè)試結(jié)果以報(bào)表的形式打印輸出，并可有選擇地打印有關(guān)參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)和曲線(xiàn)。
4 軟件編程
針對(duì)系統(tǒng)軟件各模塊的功能，以下介紹一些主要功能的實(shí)現(xiàn)方法。本系統(tǒng)通訊均采用串行通訊。
a）計(jì)算機(jī)對(duì)各采集模塊發(fā)送控制命令。利用VB提供的MSComm控件只需幾行代碼就可以實(shí)現(xiàn)這一功能。代碼如下：
MSComm. PortOpen =True
MSComm. OutPut =“控制命令字符串”
MSComm. PortOpen = False
b）循環(huán)檢測(cè)程序。利用VB提供的Timer定時(shí)器就可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)檢測(cè)功能。代碼如下：
Private Sub Timer1_Timer ( )
MSComm. PortOpen = True
MSComm. OutPut =“讀數(shù)命令字符串”
InputValue(0)=MSComm.Input
. . . . . .
MSComm. PortOpen = False
End Sub
c）與數(shù)據(jù)庫(kù)的交互程序
代碼如下：
Private Sub Inter ActWith Database ( )
Dim sConn as Connetion
Dim sRS as RecordSet
Set sConn = New Connetion
sConn.Open“連接字符串”
‘連接到數(shù)據(jù)庫(kù)；
sRS.Open“連接字符串”
‘連接到數(shù)據(jù)表；
. . . . . .
Set sRS = Nothing‘釋放內(nèi) 存；
Set sConn = Nothing
End Sub

d）中斷功能的實(shí)現(xiàn)。利用串行口的中斷功能，在MSComm控件的OnComm事件中提供了多個(gè)中斷。代碼如下：
Private Sub MSComm _ OnComm ( )
Select Case MSComm1. CommEvent
Case comEvCD ˊ CD 線(xiàn)狀態(tài)變化；
Call… ˊ 轉(zhuǎn)入中斷處理；
Case comEvCTS ˊ CTS 線(xiàn)狀態(tài)變化；
Call…
. . . . . .
Case comEvDSR ˊ DSR 線(xiàn)狀態(tài)變化；
Call…
End Select
End Sub
e）報(bào)表輸出。VB提供了Datareport報(bào)表設(shè)計(jì)器，供我們方便地設(shè)計(jì)報(bào)表樣式。我們只要在所編制的程序中添加進(jìn)數(shù)據(jù)環(huán)境，并將數(shù)據(jù)環(huán)境與數(shù)據(jù)庫(kù)建立連接。在數(shù)據(jù)環(huán)境中添加子命令Command,將子命令與有關(guān)數(shù)據(jù)表連接起來(lái)，再將相關(guān)數(shù)據(jù)字段拉入報(bào)表設(shè)計(jì)器。同時(shí)，子命令Command對(duì)象提供了對(duì)數(shù)據(jù)求和、求最大、最小值、平均值、偏差等方法，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行靈活處理。Datareport報(bào)表設(shè)計(jì)器提供了許多插入對(duì)象（如線(xiàn)條、圖片框、當(dāng)前日期、報(bào)表標(biāo)題等），無(wú)需編程，或者只需少量的編程，就可以設(shè)計(jì)出相當(dāng)美觀的報(bào)表。

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5 檢測(cè)過(guò)程實(shí)例
按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8059.4-93規(guī)定的冰箱冷卻速度試驗(yàn)條件下，在相應(yīng)位置放置銅質(zhì)圓柱，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行冰箱冷卻速度試驗(yàn)。圖4是試驗(yàn)數(shù)據(jù)及曲線(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示界面，圖5是歷史數(shù)據(jù)顯示界面，圖6就是用本測(cè)試系統(tǒng)測(cè)得的冷凍室降溫曲線(xiàn)。


??????6 總結(jié)???????????????????
本文的冰箱測(cè)試系統(tǒng)不同于采用上位機(jī)和下位機(jī)的測(cè)試系統(tǒng)，省去了下位機(jī)的設(shè)計(jì)和編程，減少了產(chǎn)生故障的環(huán)節(jié)，并且充分利用了計(jì)算機(jī)的功能，具有成本低，性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。采用串行口中斷的形式對(duì)壓縮機(jī)和化霜加熱器開(kāi)關(guān)進(jìn)行計(jì)時(shí)，消除了因循環(huán)檢測(cè)帶來(lái)的時(shí)間誤差，提高了測(cè)試精度。系統(tǒng)軟件具有友好的人機(jī)界面，操作簡(jiǎn)單，大大減輕了檢測(cè)人員的工作量。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行、檢驗(yàn)，該測(cè)試系統(tǒng)完全達(dá)到了廠(chǎng)家要求和國(guó)家冰箱測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。并且該系統(tǒng)的配套軟件也可以用于其他檢測(cè)溫度和電量的場(chǎng)合。