基于LabVIEW的熱舒適測(cè)試系統(tǒng)
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4.2.1 采樣頻率對(duì)于測(cè)試系統(tǒng)的影響
某些測(cè)試系統(tǒng)在工程運(yùn)用中會(huì)出現(xiàn)隨著系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，而采樣速度越來(lái)越慢的情況，直到系統(tǒng)崩潰。這里檢驗(yàn)采樣頻率對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的影響。本設(shè)計(jì)中儀器的最高出樣頻率為10 Hz。實(shí)驗(yàn)中，分別采用10 Hz，8 Hz，4 Hz的采樣頻率對(duì)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如圖5所示。由圖可看出，采樣頻率隨著測(cè)試時(shí)間的延長(zhǎng)，不斷的衰減。采樣頻率越高，衰減的越快，越迅速。當(dāng)以10 Hz采樣時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行不到5 min就開(kāi)始崩潰；當(dāng)以4 Hz采樣時(shí)，系統(tǒng)也只能平均運(yùn)行30 min。不管是采用高的采樣頻率，還是低的采樣頻率，只要是系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，系統(tǒng)早晚都會(huì)出現(xiàn)崩潰。因此，可以得出，采樣頻率不是導(dǎo)致測(cè)試系統(tǒng)崩潰的原因。
4.2.2 數(shù)據(jù)記錄對(duì)于測(cè)試系統(tǒng)的影響
測(cè)試系統(tǒng)通過(guò)創(chuàng)建文件記錄數(shù)據(jù)，波形顯示記錄數(shù)據(jù)，表格顯示記錄數(shù)據(jù)三種方式來(lái)記錄數(shù)據(jù)。鑒于上面提到的計(jì)算機(jī)運(yùn)行崩潰的問(wèn)題，在10 Hz的采樣頻率下，分別測(cè)試在三種記錄數(shù)據(jù)的情況下計(jì)算機(jī)的運(yùn)行情況。圖6表示了以10 Hz的采樣頻率測(cè)試時(shí)計(jì)算機(jī)CPU和內(nèi)存的運(yùn)用情況。從圖中看出，創(chuàng)建文件和波形顯示記錄數(shù)據(jù)時(shí)，計(jì)算機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定，CPU使用率在7％左右，內(nèi)存占用75 000 KB左右；當(dāng)采用表格記錄數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)一開(kāi)始運(yùn)行，計(jì)算機(jī)的CPU使用率和內(nèi)存占用空間都在不斷升高，直到系統(tǒng)運(yùn)行到4 min時(shí)，CPU的使用率達(dá)到100％，系統(tǒng)崩潰。
在4.2.1節(jié)中系統(tǒng)以10 Hz采樣時(shí)，采樣頻率也是在第4 min的時(shí)候開(kāi)始衰退，兩者出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)吻合。鑒于上述情況，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)LabVIEW系統(tǒng)采用內(nèi)置表格記錄數(shù)據(jù)時(shí)，記錄的數(shù)據(jù)不斷占用系統(tǒng)內(nèi)存，直至計(jì)算機(jī)崩潰，最終導(dǎo)致測(cè)試系統(tǒng)的崩潰，使得出現(xiàn)采樣頻率持續(xù)衰減的現(xiàn)象。
4.3 測(cè)試系統(tǒng)改進(jìn)與分析
鑒于上述問(wèn)題的所在，在進(jìn)行系統(tǒng)改進(jìn)時(shí)，還是采用三種方式記錄數(shù)據(jù)，只是在表格記錄數(shù)據(jù)時(shí)，限制表格記錄數(shù)據(jù)的內(nèi)存大小。經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的程序以10 Hz的采樣頻率測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如圖7所示。從圖中看出，改進(jìn)后的測(cè)試系統(tǒng)在連續(xù)運(yùn)行5 h，采樣頻率依然穩(wěn)定，計(jì)算機(jī)內(nèi)存只是在開(kāi)始的3 min內(nèi)增加，之后到達(dá)一個(gè)穩(wěn)定值。CPU的使用率同樣是在開(kāi)始的3 min內(nèi)有所增加，之后迅速回到7％并保持穩(wěn)定。
5 結(jié)語(yǔ)
該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試，運(yùn)行穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通信安全、可靠；計(jì)算機(jī)得到了實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)；程序?qū)y(cè)量數(shù)據(jù)的后期處理功能強(qiáng)大，界面友好美觀，能滿足多數(shù)場(chǎng)合下的熱舒適性測(cè)試。不足之處在于傳輸速度不高，傳輸距離不遠(yuǎn)，這是受到串口通信的限制。另外，由于系統(tǒng)內(nèi)存大小的限制，實(shí)時(shí)看到的數(shù)據(jù)量有限，所有測(cè)試數(shù)據(jù)必須等測(cè)試結(jié)束后打開(kāi)文本查看。本設(shè)計(jì)為10通道串口通信熱舒適測(cè)試系統(tǒng)，至于不是串口通信的測(cè)量?jī)x器，只要能提供輸出信號(hào)，采樣同樣的方法也能接入到本測(cè)試系統(tǒng)中。目前，該系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)用于小空間熱舒適的測(cè)試。然而，現(xiàn)在的實(shí)際測(cè)試中需要測(cè)試幾百，甚至幾千幾萬(wàn)個(gè)點(diǎn)，最終得出整個(gè)測(cè)試區(qū)域的溫度場(chǎng)、濕度場(chǎng)、濃度場(chǎng)等，進(jìn)而可以與計(jì)算機(jī)模擬場(chǎng)進(jìn)行比較，因此，通過(guò)上述研究的方法實(shí)現(xiàn)測(cè)試點(diǎn)擴(kuò)張成為后續(xù)需要解決的問(wèn)題。
評(píng)論