基于虚拟仪器下的太阳能电池模块测试系统

基于labVIEW太阳能环境参数监控系统设计【摘要】本文介绍了以ARM为控制系统的数据采集系统，通过QA2000实现与上位机LABVIEW的无线数据通讯，并通过LABVIEW对接收的数据进行显示与分析的方法，最终实现既定功能，并能实现在线数据实时分析和处理。

【关键词】LabVIEW；QA2000；数据显示与分析1.引言随着计算机技术的迅速发展，虚拟仪器正逐渐成为测试领域的发展方向。

虚拟仪器的概念是由美国NI公司提出来的，是指在通用的计算机平台上，用户根据自己的需求定义和设计具有测试功能的仪器系统。

虚拟仪器的三大主要功能是：数据采集，数据测试和分析，结果输出显示。

数据采集是一切测试测量过程的第一步。

数据采集是一切测试测量过程的第一步，LabVIEW作为虚拟仪器的开发工具，使用LabVIEW进行数据显示与分析十分简单、方便。

2.数据统的设计与实现本系统由系统控制，云台，太阳能电池板，各种传感器，及无线通讯模板组成等几部分组成，其系统结构总框图如图1所示。

控制系统采用ARM S3C2440为系统控制使得安装在云台上的太阳能电池板能够在纵向和横向上扫描，从而采集到全方位的太阳能发电功率的数据。

云台在这里选择了型号为PTS-3050D室外云台。

PTS-3050D为室外中型全方位云台，其内部有两个永磁步进电机，一个是纵向转动的步进电机，另一个横向转动的步进电机。

纵向和横向上均有限位开关，调节相应限位开关的位置，再结合控制算法可使步进电机在设定的区间内转动，纵向和横向步进电机的旋转速度为4.5度每秒。

传感器主要包刮太阳能温度传感器，湿度传感器，太阳能辐照度传感器。

太阳总辐照度由控制系统直接读取安装在固定水平面上的太阳总辐照度传感器而得来，其值是用来标定太阳能电池板的发电功率所折算得到的全方位太阳辐照度。

通讯控制系统由RS-232串行接口标准的无线模块QA2000传入到计算机中，为上位机提供数据传输并把数据包发送给上位机通过labVIEW监控显示及数据分析。

介绍：旧的测试方法是采用万用表配合目测的方法测量电能表的电压、电流，而电能表的通讯测试则需要以逐一的方式进行，此种方法存在测试效率低、可靠性差、数据真实性差、生产周期长等问题，因此急需设计一种新的测试系统来进行改善。

新的测试系统充分利用了NI公司的虚拟仪器平台，选择适当的硬件模块对各种输入、输出信号进行采集，利用LabVIEW图形化的开发环境，通过编程实现对测试过程和步骤进行自动化控制，对测量数据进行分析和自动判断，显著地提高了测试效率和可靠性，为工厂FIS系统的数据采集奠定了基础。

1．电子式电能表的测试需求和测试工作原理某型号的电能表工作原理如下图1，电能表工作时，电压、电流信号经取样电路分别取样后，送入专用电能芯片进行处理，并转化为数字信号后由CPU进行计算，从而达到计量的目的。

其中，计量过程中CPU通过RS485、红外接口与其他设备进行通讯与数据传输。

图1电能表工作原理根据电能表的工作原理，对测试系统的基本要求如下：1）提供多路直流稳压电源，进行多路交流信号的采集，为电能表提供工作电源、采样信号，并模拟电表运行；2）通过红外、RS485通讯适配器对电能表通讯功能进行检测；3）可采集电能表所有的工作电压；4）可自动控制切换输入的测试信号；5）完成以下停电测试内容：Ø 按键唤醒测试；Ø 红外唤醒测试；Ø 全失压电路检测；Ø 停电电池功耗测试（未上电、未唤醒前测试，要求唤醒与未唤醒时的功耗相差不差过200μA）；Ø 电路各测试点的电压值测试。

6）实现全部上电测试内容：Ø 计量功能是否正常测试（第一次上电无需任何设置，不需要初始化A/D芯片参数，能够计量电能的模块）；Ø 红外、RS485通讯功能测试；Ø 电路各测试点的电压值检测；Ø E2PROM、RTC是否正常工作检查。

7）电能表参数设置（功能可选，编程开关信号设计测试点）；8）上电测试结果自动判断比较，输出比较结果，最后将结果保存在服务器上，可追溯电能表各个模块测试的历史数据；9）系统采用灵活的测试方案设计，通过编程测试方案实现对不同产品任意功能测试。

基于虚拟仪器的发射机控制器测试系统设计基于虚拟仪器的发射机控制器测试系统设计1. 引言发射机控制器是一种用于控制无线电通信设备发射信号的重要设备。

传统的发射机控制器测试方法多依赖于硬件设备，测试流程繁琐且昂贵。

为了提高测试效率和降低成本，基于虚拟仪器的发射机控制器测试系统应运而生。

本文旨在设计一种基于虚拟仪器的发射机控制器测试系统，实现自动化测试与优化。

2. 系统设计2.1 系统结构基于虚拟仪器的发射机控制器测试系统由计算机、仪器控制软件、测试设备和被测发射机控制器组成。

计算机作为系统的核心控制单元，安装并运行仪器控制软件，实现对测试设备和被测发射机控制器的控制与调节。

2.2 功能模块系统的主要功能模块包括:- 仪器驱动程序模块：用于与测试设备进行通信和控制。

- 信号发生器模块：生成高精度、多种信号类型的测试信号，用于对发射机控制器进行调试。

- 数据采集与分析模块：采集被测发射机控制器的输出信号，并对信号进行分析和处理。

- 报告生成模块：根据测试结果自动生成测试报告，方便用户查看和分析。

3. 系统实现3.1 仪器驱动程序仪器驱动程序是整个系统的核心。

它通过与测试设备的通信接口，实现对仪器的控制、设置和数据读取。

驱动程序的设计需要考虑到测试设备的特性，并兼容不同型号的设备。

3.2 信号发生器信号发生器是系统的重要组成部分，它能够生成各种用于测试发射机控制器的信号。

通过设置信号的频率、幅度、调制方式等参数，可以模拟不同工作状态下的输入信号，对发射机控制器进行全面的测试。

同时，信号发生器还需要具备良好的抗干扰能力，保证信号的稳定性和准确性。

3.3 数据采集与分析数据采集与分析模块的主要任务是采集被测发射机控制器的输出信号，并对信号进行分析和处理。

通过与仪器驱动程序的配合，可以实现自动化的测试过程。

采集到的信号数据可以进行频谱分析、时域分析和功率分析等，以确定发射机控制器的工作状态和性能。

3.4 报告生成报告生成模块根据测试结果自动生成测试报告，方便用户查看和分析。

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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要基于虚拟仪器光伏电池组件的测试系统采用灯光照射和过滤器为光伏电池板设备提供了一个模拟的太阳光，抛物面发射装置实现高均匀度的模拟太阳光，从而避免了因稳态的温度对测试的影响。