【doc】磁流体发电机微机数据采集与处理系统

【doc】磁流体发电机微机数据采集与处理系统 磁流体发电机微机数据采集与处理系统 毕』 . 硪奉发 磁流体发电机微机数 据采集与处理系统 王世英陆志操杨培尧程淑兰王伟明赵威 摘要 本文介绍我国第一台甩于磁流体发电研究的微型计算机数据采集与处理糸兢, 包括硬件结构简介和磁流体发电数据处理软件主要功能,并且附有部份磁流体发电 机性能分析图 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf . 一 ,引言 我国从事磁流体发电研究已有二十多年历史,在世界磁流体发电研究领域占有一定地 位,并且已列入国家高技术发展项目之一.可是,长期以来其数据采集和处理一直处于落后 状态.以往的集中照相法,继电器切换测量法都已不能满足研究工作深入开展的需要.微型 计算机数据采集和处理系统的开发成功和实际投入运行,促进了研究工作的深入开展. 在磁流体发电机众多的联接方式中,以分段法拉弟切割电极的效率最高,同时对数据采 集系统的要求也最高.图1示出这种联接方式的原理图. 采集系统必须采集各种非电量,包括各路工质的温度,压力,流量,燃烧室和发电通 道 中一些指定点的温度和压力等,还必须采集发电机各项输出参数,包括各对电极的霍尔电 AMAINSWEEPINGPART0FTHEPATTERNGENERATOR CHENJian-ping Abstract Inthispaper,thesolutionofsomekey—technica1problemsinthepattern generator,whichisappliedtoamicroncircularelectron—beamexposuremach. ine,andtheirtargets,whichhavebeenmet,aredescribedTherequirements ofhighaccuracy,highspeed,stableperformanceandreliableperformancefor themachinearemet. 中国科学院物理研究所 1990年第2期?41' 位,输出电压,输出电流和功率等. 分析原理图1可知,各对电极与其负载自成回路,各回路间存在着很高的霍尔电压机 组越大,电极对数越多,霍尔电压越高.因此 采集系统具有采集参数种类多,数据通道多, 信号范围宽,采集速度高和数据量大的特点. 更主要的特点是大量数据通遭采用了高电压隔 离措施. 为了尽量减少使用昂贵的隔离放大器,本l刑 系统对l冽量方式上采用了一些措施,即仅对各 负载电流采取隔离措施,对负载电压则通过分 别测量各电极的对地电位问接求得负载电压和 雹尔电位,即:U=U一一Uf;U=iI(U— +U.)式中:+和U分别为第对电极 图1磁流体发电机原理 的正负电极对地电位Ut和U分别为第对电极的负载电压和霍尔电位.由此计算出的 负载电压的相对误差比直按测量要大.但是可以节省一半昂贵的隔离放大器.系统中还采取 了一些抗干扰措施和对付由于发电机故障造成地电位升高的措施. 采集器主要技宋指标.1.数据通道数:320路.其中隔离放大80路,隔离电压2500V, 放大50倍;非隔离放大16路,放大100~1090倍;具有各种衰减系数的通道224路. 2.标准输入信号:?5V.3.模数变换12倍,25[LS.4.数模输出:一路】2倍,?5V输 出.5.总体精度:?0.5?ILSB. 二,微机采集系统硬件简介 微计算机数据采集系统由微型计算机, 硬件框图. 微型计算机选用目前国内最流行的PC /XT系列机,配有键盘,显示器,两个软 盘和一个硬盘作_为外存,打印机和绘图机作 硬拷贝设备. 数据采集器由多路开关,采样保持器,模 数变换器,数模变换器以及接口和控制电路 组成.由20块DETAL公司的mV一160S 数据采集器和信号规格化电路组成.图2为系统 (具有IG端输入一端输出的MOS开关, 和较小的导通电阻和较小的泄漏电流)组成图2数据采集器硬件框图 320个数据通道.采样保持器用389,用ADCso作12位模数变换器,变换时间25pS, 甩DA-C1232作12位数棋变换器,通过两级741输出.译码电路和控制电路罨用74系 列数字电路组件.采集器以?5V作为输入输出统一电平.关于数据采集器的资料已经很 多,这里就不多叙述.采集系统的基本误差为二进制12位?ILSB. ?42?"电I电能新技术》 一广?k??,L门U 兰兰虬厨圈露爵 母二 僵一一囹一 信号规格化电路有三类:衰减器测量放大器和隔离放大器. 衰减器用来将强电压信号衰减到采集器的标准输入电平.衰减器由高精密金属膜电阻组 台而成.根据不同的输入信号组成不同的分压比,准确度为?0.1.全部分压器接公共模 拟地 测量放大器用来将微弱信号(Jk要为各种热电偶输出)放大到?5V的统一电平.每 路由LH0036和OP一07两缓运算放大器组成.放大倍数自l0o,1090不等,准确度为 ?0.5.典型线路见圉3. 阉3谢量放大嚣电原理圈 15v 图4隔离放大器电原理隔 隔离放大器:由于系统需要隔离的信号通道很多.曾试图使用价廉的光电隔离器件组成 线性隔离放大器.试验表明,其线性度和稳定性,特别是温度稳定性,都较差,最后不得不 使月j昂贵的AD公司的AD293A.这是一种隔7萄电压选2500V,共攫抑制比达12odb, 线性度为0.1的高性能变压器隔离放大器.该器件性能稳定,使用方便,外围只要附加少 量元件,即可实现零点和放大倍数的调节.通过设置外围电阻,总放大倍数可在1,loO0之 间.这里设计成输入为?loomV,输出为?5V,用来测量分流器输出的75mV信号. 线路如图4.准确度为0.5. 整个硬件系统,接口电路板直接插入微型计算机的总线槽内,其余分装在五个偏平机箱 内.主机籍为128路数据采集器,第2个机箱为扩展的数据通道和测量放大器通道.其他 三个机箱为隔离放大器通道.各机箱间用扁平电线和同轴电线联接.本系统最大可扩充到 512个通道. 三,磁流体发电机数据采集和处理软件 本软件是为磁流体发电机组的数据采集和处理开发的.软件开发的质量与设计经验和技 巧是费,不开的.由于软件叔述比较繁锁,而且这是磁流体发电专用软件,所以以下仅介绍软 件的主要功能和简化箍图,也列出一些典型的处理曲线. 全套软件包括下列三个部分: 1数据实时采集和处理这个软件用8086汇编语言写成.主要完成快速数据采集存 贮和实时计算显示总功率的功能.该软件安排了三种工作方式;指定通道工作方式,连续循 环方式和延时连续循环方式. 指定蘧道工作'方式,对给定的通道连续采集和显示,主要用于系统调试. 1990年第2期?43? 延时连续循环方式,对320个信号通道循测一遍,将数据存入外存.经过延时指定时 间,然后继续进行循测.主要为循测密度不需太大而又需要长时问运行之用. 连续循环方式,在给出开始采集信号后,按设定顺序连续不断地反复巡测320路信号通 道,每巡测一遍即将数据存入外存.目前短时 间机组主要运行在连续循环方式,并且要求尽 量快和尽量多地采集数据的要求,考虑到内存 已足够存贮采集的数据,改进了的连续循环方 式,可以对320路通道之内的任意通道数,以 设定的任意顺序进行采集,将全部数据暂存内 存中,试验结束后一次转存外存,以最小的软 件开消,以接近硬件系统允许的最高速度进行 数据采集.数据以连续字节存入外存. 本软件与硬件相配合,提供两种启动方 式,即计算机键盘启动和外给启动脉冲.后者 可以在发电机运行到某设定状态开始采集数 据.这时要特别注意避免环境干扰,以免发生 误起动. 在循环采集过程中,软件以下式计算发电 机输出总功率; BO P=?(u+'一U一'), r-1 并且将结果全部显示在屏幕上,并拷贝到打印 机上.为尽少影响数据采集,每隔0.5秒显示 一 次总功率.图5为该软件的简化流程图.图5实时采集处理流程简图 2离线数据处理软件1该软件也用汇编语言写成.主要用于在磁流体发电实验完 成 后,立即读取外存上的原始数据,进行必要的处理,显示或打印详细数据,在屏幕上 观察各 种两维曲线.根据莱单提示,可以选择下列功能:(1)显示或打印某一循测循环(或某 段或. 全部循环)的数据表格j(2)显示某一循环的数据沿发电通道的轴向分布曲线 (族)I(3) 显示或打印某参数的时问分布j(4)显示某参数在试验全过程的变化曲线. 以上各参数包括;正电极电位,负电极电位,负载电压,霍尔电位,负载电流,压力舟 布,各种工质的流量和总功率等. 5离线数据处理软件2该软件用于详细分析实验数据和各种曲线,用BASIC语言 写成.本软件具有数据处理软件1的全部功能,主要增加下述功能:(1)将连续字节文件 (原始数据)转变为各种工程单位量及由此计算出的各种导出参数的记录文件j(2)用绘图 机绘制各参数沿通道轴向分布的两维曲线(族)'(3)用绘图机绘制各参数沿时间分布的两 维曲线(族)J(4)在屏幕上或绘图机上描绘各参数对发电通道轴和时间的各种视角的三维 曲线族.由于程序的精心设计,处理起来不觉得太慢.屏幕上显示的各种曲线也可以拷贝 打印机上. .d4.《电I电能新技术* 网6,图7为几组二维曲线.三维曲线见l99O年本刊第一期第页图5 . 1987?1D?油.氯-簿k功率时问曲鳢 坍革 …\ 4uw80l0Ol2o140160180200O 图6抽,氧,舔,功率时间越线 四,结束语 磁流体发电微机数据采集和处理系统,于 1986年研究成功,各项技术指标都达蓟了设计 要求.这是我国磁流体发电研究领域中首次投 入运行的高性能数据采集系统,把我目的磁流 体发电研究的拄术水平提高到新的阶段.该系 统在中美联台磁流体发电研究的各项试验中投 入使用,也在我所的各次试验中运行,充分发挥 . .,.,?V一 PlOkw : /.×n/ ==当三:一:::='_====每:苎多 一 一 O一:1D一加30如一如?仲 …,一 , 一UAl00V Bx100V 了该系统快速,准确,数据全面的特点.根据离T电参数轴向分布曲线 采集和处理的数据写出的研究 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 已经多次在国际国内发表 . THEMICROCOMPUTERDATAACQUISITIONAND PROCESSINGSYSTEMFORMHDGENERATION WANGShi—yingLUZhi—liangYANGPei— vao CHENGShu-lanWANGWei— mingZHAOWei Abstract , Th...c0mptdataacquisitionandprocessingsyste mwhichi8fir8t 姐sedfortheMHDgenerationstudyinR . P.China,areinsroduced.ThecOmpOsi. %io . ns . oihardwaeareillustratedbriefly ,and七hemainfuncti0n80fs0f七ware, wh . icnprOceBs七heacquiredda七aduringtheMHDgen erationtest,areintroduced 1990年第2期 ?45?