基于LabVIEW的熱舒適測試系統(tǒng)
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4.2.1 采樣頻率對于測試系統(tǒng)的影響
某些測試系統(tǒng)在工程運(yùn)用中會出現(xiàn)隨著系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行時間的延長，而采樣速度越來越慢的情況，直到系統(tǒng)崩潰。這里檢驗采樣頻率對測試系統(tǒng)的影響。本設(shè)計中儀器的最高出樣頻率為10 Hz。實驗中，分別采用10 Hz，8 Hz，4 Hz的采樣頻率對測試系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)測試，測試結(jié)果如圖5所示。由圖可看出，采樣頻率隨著測試時間的延長，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，系統(tǒng)運(yùn)行不到5 min就開始崩潰；當(dāng)以4 Hz采樣時，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)早晚都會出現(xiàn)崩潰。因此，可以得出，采樣頻率不是導(dǎo)致測試系統(tǒng)崩潰的原因。
4.2.2 數(shù)據(jù)記錄對于測試系統(tǒng)的影響
測試系統(tǒng)通過創(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)三種方式來記錄數(shù)據(jù)。鑒于上面提到的計算機(jī)運(yùn)行崩潰的問題，在10 Hz的采樣頻率下，分別測試在三種記錄數(shù)據(jù)的情況下計算機(jī)的運(yùn)行情況。圖6表示了以10 Hz的采樣頻率測試時計算機(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，計算機(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，系統(tǒng)一開始運(yùn)行，計算機(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，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，采樣頻率也是在第4 min的時候開始衰退，兩者出現(xiàn)的時間點吻合。鑒于上述情況，實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)LabVIEW系統(tǒng)采用內(nèi)置表格記錄數(shù)據(jù)時，記錄的數(shù)據(jù)不斷占用系統(tǒng)內(nèi)存，直至計算機(jī)崩潰，最終導(dǎo)致測試系統(tǒng)的崩潰，使得出現(xiàn)采樣頻率持續(xù)衰減的現(xiàn)象。
4.3 測試系統(tǒng)改進(jìn)與分析
鑒于上述問題的所在，在進(jìn)行系統(tǒng)改進(jìn)時，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，限制表格記錄數(shù)據(jù)的內(nèi)存大小。經(jīng)過改進(jìn)后的程序以10 Hz的采樣頻率測試，測試結(jié)果如圖7所示。從圖中看出，改進(jìn)后的測試系統(tǒng)在連續(xù)運(yùn)行5 h，采樣頻率依然穩(wěn)定，計算機(jī)內(nèi)存只是在開始的3 min內(nèi)增加，之后到達(dá)一個穩(wěn)定值。CPU的使用率同樣是在開始的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
該系統(tǒng)經(jīng)過長時間的測試，運(yùn)行穩(wěn)定。實驗結(jié)果表明，通信安全、可靠；計算機(jī)得到了實時準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)；程序?qū)y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)場合下的熱舒適性測試。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，實時看到的數(shù)據(jù)量有限，所有測試數(shù)據(jù)必須等測試結(jié)束后打開文本查看。本設(shè)計為10通道串口通信熱舒適測試系統(tǒng)，至于不是串口通信的測量儀器，只要能提供輸出信號，采樣同樣的方法也能接入到本測試系統(tǒng)中。目前，該系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)用于小空間熱舒適的測試。然而，現(xiàn)在的實際測試中需要測試幾百，甚至幾千幾萬個點，最終得出整個測試區(qū)域的溫度場、濕度場、濃度場等，進(jìn)而可以與計算機(jī)模擬場進(jìn)行比較，因此，通過上述研究的方法實現(xiàn)測試點擴(kuò)張成為后續(xù)需要解決的問題。
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