[发明专利]一种基于Labview的摩擦发电测量系统及其分析方法

摘要

本发明提供了一种基于Labview的摩擦发电测量系统及其分析方法，属于电子测量技术领域。该系统包括摩擦发电装置、数据采集卡和上位机，Labview分析部分包括人机界面程序模块、采集控制与测量模块和模块滤波模块、波形分析模块和数据后处理模块。摩擦发电测量系统的分析方法包括以下步骤：将数据采集卡分别与摩擦发电装置和上位机进行连接；连接完成后，通过上位机选择数据采集卡占用的端口以及摩擦发电装置在数据采集卡上占用的采集通道；通过电机驱动模块，控制摩擦发电机产生周期性摩擦现象；上位机接收数据采集卡采集的摩擦电信号数据。该测量系统能够对被测摩擦发电器件的电压、电流等电学信息进行实时地检测和处理分析。

主权项

一种基于Labview的摩擦发电测量系统，其特征在于，所述的摩擦发电测量系统包括硬件和Labview分析模块两部分；所述的硬件部分包括摩擦发电装置、数据采集卡和上位机；所述的摩擦发电装置进一步包括摩擦发电模块、电机驱动模块和干扰屏蔽模块；摩擦发电模块，用于将机械能转化为电能，电机驱动模块与摩擦发电模块相连，用于驱动摩擦发电模块工作，通过调节电机驱动模块，改变摩擦发电模块的速率；干扰屏蔽模块，用于全面封闭被测摩擦发电模块，保证信号不受外接干扰；所述的数据采集卡，用于采集摩擦发电装置产生的电信号，主要由arduinouno、线性调压分压板和数据线三部分组成，线型分压调压板接收由摩擦发电模块产生的电信号，并且将电信号进行分压调整到所需的电压幅度，调制后的电信号由数据线接入arduino uno，通过arduino uno将所接收的电信号经由数据线送入上位机进行分析处理；所述的上位机，用于对电信号数据进行分析以及显示电信号数据和分析结果；所述的Labview分析模块部分包括人机界面程序模块、采集控制与测量模块、滤波模块、波形分析模块和数据后处理模块；所述的人机界面程序模块用于显示电压波形图、电流波形图、模块整流模拟图、实时功率波形图、频率预览图、时间日期显示窗口、输入端口选择窗口、零点校正窗口、当前电压值窗口、电压、电流净差窗口，其为由数据采集卡采集的经后端处理过的电信号；所述的采集控制与测量模块基于Labview来读取arduino uno上模拟信号采集口的信号，并还原经由分压板缩小的信号；所述的滤波模块基于Labview提供的滤波器，将电信号中的高频干扰信号滤去提高信号准确性，并且可以根据用户需求自选截止频率以及滤波阶数；所述的波形分析模块采用单频测量来测量输入信号的频率，并且与人机界面程序模块连接，进而显示器工作时的工作频率；所述的数据后处理模块将已进行过初步处理的信号进一步处理，整流以及电流换算后，通过人机界面程序模块进行显示。