基于DSP的PTCR综合参数测试虚拟仪器

摘要

PTC材料主要性能参数的测定，对其理论研究和实际应用都具有十分重要的意义。本论文从PTCR（热敏电阻器）测试规范出发，以国家标准为依据，论述了PTCR参数测试方法及测试原理。在论文开始部分，讨论了虚拟仪器的应用和发展前景以及DSP技术在虚拟仪器系统中的运用，结合这两项新兴技术对PTCR的参数测试提出了新的解决方案，即基于DSP技术的PTCR参数测试虚拟仪器系统。论文重点描述了其整体结构、硬件各个重要部分以及软件各个模块的设计、上下位机串口通信的设计、系统可靠性方面的考虑及实现方式。并且着重以老化性能、动作时间、恢复时间以及伏安特性测试为例，分析了该虚拟仪器系统在实际测试中的应用。应用结果表明：系统的研制成功将为现阶段PTC材料的参数测试提供一个强有力的工具。本系统硬件设计尽量考虑其可重用性，计算机(PC)和DSP数据采集和测试控制板作为系统的统一硬件平台，其他硬件还包括开关电路和驱动电路等。DSP数据采集和测试控制板是整个系统硬件的核心，利用DSP芯片的强大的数据处理能力及其运算速度快、精度高的特点，可以提高整个系统数据采集和产生测试信号的实时性。本系统软件由DSP软件和PC软件部分组成。DSP软件采用汇编语言编写，程序简洁，占用DSP系统资源少，运行速度快。PC软件采用C＃编程，VisualStudio.net作为开发平台，利用C＃面向对象的编程方法、VisualStudio.net完善的应用程序框架和强大的基础程序类库，使得整个软件的各个部分关系清晰且可扩充性强。本系统软件提供了友好的操作界面，准确迅速的数据处理和图形曲线绘制打印功能。为了缩短开发周期，降低研发和生产成本，系统计算机和DSP之间采用串行通信端口进行通信。为了保证系统的可靠运行，设计过程中运用了多种软硬件的可靠性和抗干扰设计技术，并专门设计了硬件保护电路，对测试回路进行过流保护。