技术摘要:
本发明公开了一种基于网络控制的用于测量电学特性参数的测量方法,包括网络控制模块、测试模块、采集输出电流、检测模块,所述网络控制模块包括键盘、鼠标输入、控制主机,所述测试模块包括第一固定电压、第二固定电压、第三固定电压、第四固定电压、第五固定电压,所 全部
背景技术:
随着材料科学的迅速发展和广泛应用,新型材料不断出现,其相关的应用研究也 吸引了众多研究者的兴趣,测量材料的电学特性参数被人们广泛研究,在测量材料的众多 电学特性参数中,测量材料伏安特性参数尤为重要。 现有的用于测量电学特性参数的测量方法存在一定弊端,首先测量材料伏安特性 参数时大多数采用具体操作实验,试验方式比较传统,试验效率较低,其次在测量时可能出 现电压控制不好,导致流过材料的电流过大,导致材料发热过大损坏,需要更换新的材料才 能继续进行试验,比较麻烦,为此我们提出一种基于网络控制的用于测量电学特性参数的 测量方法。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题在于测量材料伏安特性参数时大多数采用具体操作 实验,试验方式比较传统,试验效率较低,在测量时可能出现电压控制不好,导致流过材料 的电流过大,导致材料发热过大损坏,需要更换新的材料才能继续进行试验的问题。 本发明采用以下技术方案解决上述技术问题:提供了一种基于网络控制的用于测 量电学特性参数的测量方法,包括网络控制模块、测试模块、采集输出电流、检测模块,所述 网络控制模块包括键盘、鼠标输入、控制主机,所述测试模块包括第一固定电压、第二固定 电压、第三固定电压、第四固定电压、第五固定电压,所述检测模块包括检测电压设定范围、 检测电流范围。 优选的,所述键盘、鼠标输入的信号输出端口设置有控制主机,所述控制主机的信 号输出端口设置有网络控制模块、分析模块,所述键盘、鼠标输入的信号输出端口与控制主 机的信号输入端口相连接,所述控制主机的信号输出端口与分析模块的信号输入端口相连 接,所述控制主机的信号输出端口与网络控制模块的信号输入端口相连接。 优选的,所述网络控制模块的信号输出端口设置有控制数据输出模块,所述控制 数据输出模块的信号输出端口设置有恒定电压模块,所述恒定电压模块的信号输出端口设 置有变压器变压模块。 优选的,所述网络控制模块的信号输出端口与控制数据输出模块的信号输入端口 相连接,所述控制数据输出模块的信号输出端口与恒定电压模块的信号输入端口相连接, 所述恒定电压模块的信号输出端口与变压器变压模块的信号输入端口相连接。 优选的,所述变压器变压模块的信号输出端口设置有测试模块,所述测试模块的 信号输入端口与变压器变压模块的信号输出端口相连接。 优选的,所述测试模块的信号输出端口设置有检测电压设定范围、采集输出电流, 5 CN 111595904 A 说 明 书 2/9 页 所述采集输出电流的信号输出端口设置有检测电流范围,所述检测电压设定范围的信号输 入端口与测试模块的信号输出端口相连接,所述采集输出电流的信号输入端口与测试模块 的信号输出端口相连接,所述检测电流范围的信号输入端口与采集输出电流的信号输出端 口相连接。 优选的,所述测试模块与采集输出电流的信号输出端口均设置有控制主机,所述 控制主机的信号输入端口与测试模块、采集输出电流的信号输出端口相连接。 优选的,所述检测电压设定范围的信号输出端口设置有网络控制模块,所述检测 电压设定范围的信号输出端口与网络控制模块的信号输入端口相连接,所述检测电流范围 的信号输出端口设置有网络控制模块,所述检测电流范围的信号输出端口与网络控制模块 的信号输入端口相连接。 本发明还提供了一种基于网络控制的用于测量电学特性参数的测量方法: a、当对导体的电学特性参数进行测量时,通过键盘、鼠标输入将调节电压的指令 输入控制主机,控制主机根据键盘、鼠标输入键入的调节电压的指令通过网络控制模块将 调节电压的指令导入控制数据输出模块; b、控制数据输出模块将调节电压的指令传输到恒定电压模块,通过变压器变压模 块可以将恒定电压模块中恒定电压输出为第一固定电压、第二固定电压、第三固定电压、第 四固定电压、第五固定电压乃至更多的电压,将第一固定电压、第二固定电压、第三固定电 压、第四固定电压、第五固定电压乃至更多的电压依次施加在同一导体的两端; c、在对导体施加不同的电压时,检测电压设定范围会对第一固定电压、第二固定 电压、第三固定电压、第四固定电压、第五固定电压乃至更多的电压进行检测,检测电压是 否符合设定的电压范围,检测电压在设定的范围才能将电压施加于导体两端; d、当第一固定电压、第二固定电压、第三固定电压、第四固定电压、第五固定电压 乃至更多的电压依次施加在导体的两端会产生电流,通过检测电流范围可以检测电流是否 超过导体的额定电流,一旦超过额定电流检测电流范围会发送信号指令给网络控制模块, 通过网络控制模块发出降压指令,完成电流的减小; e、将测试模块产生的每一组电压施加在导体上会产生对应的电流,测试模块将每 一组电压信息传递给控制主机,同时采集输出电流将对应产生的每一组电流传递到控制主 机; f、控制主机将接受的一组电压对应一组电流的数据处理绘制成伏安特性曲线,并 对结果进行分析、评估。 优选的,还包括:在测量电学特性参数之前,检测工作模块是否异常,其检测步骤 包括: 向所述工作模块输入测试激励,并收集基于所述工作模块输出的第一信号; 对所述测试激励信号进行信号干扰,并收集基于所述工作模块输出的第二信号; 提取所述第二信号中的干扰信息和剩余信号,并确定所述干扰信息是否与进行信 号干扰的干扰规律一致; 若一致,将所述第一信号与剩余信号进行对比分析,根据对比分析结果,确定所述 第一信号与剩余信号的第一差量信号; 对所述第一差量信号进行信号拟合; 6 CN 111595904 A 说 明 书 3/9 页 当拟合结果大于或等于预设值时,判定所述工作模块存在异常,并进行第一报警 提醒; 否则,判定所述工作模块可正常工作; 若所述干扰信息与进行信号干扰的干扰规律不一致,则将所述第二信号与第一信 号进行对比分析,根据对比分析结果,确定所述第一信号与第二信号的第二差量信号; 将所述第二差量信号输入到异常检测模型,检测所述工作模型是否异常; 若异常,进行第二报警提醒; 其中,所述工作模块是网络控制模块(1)、测试模块(5)、采集输出电流(6)或检测 模块(7)中的任一个模块。 优选的,根据对比分析结果,确定所述第一信号与第二信号的第二差量信号的步 骤包括: 基于时间戳,截取基于工作模块输出稳定后的第一信号在t1时间段的第一电压值 和第一电流值; 基于时间戳,截取基于工作模块输出稳定后的第二信号在t2时间段的第二电压值 和第二电流值; 其中,截取的所述t1时间段与t2时间段的时长一致; 对所述第一电压值、第一电流值、第二电压值以及第二电流值预处理,构造电压电 流曲线图; 根据所述电压电流曲线图,确定不同时间点所述第一信号与第二信号的第二差量 信号。 优选的,提取所述第二信号中的干扰信息和剩余信号,并确定所述干扰信息是否 与进行信号干扰的干扰规律一致的步骤包括: 根据公式(1)提取所述第二信号中的干扰信号,根据公式(2)获得剩余信号: F2=W-F1(2); 其中,F1表示提取的干扰信号;f(W)表示提取干扰信号的提取函数;f′(W)表示基 于提取函数提取的m个激励周期的干扰信号;max(f′(W))表示提取的m个激励周期中的最大 干扰信号;min(f′(W))表示提取的m个激励周期中的最小干扰信号;α表示与所述测试激励 相关的激励因子; 根据公式(3)确定m个与测试激励相关的激励周期对应的所述干扰信息的干扰值 S; 其中,yi表示激励周期n个时间点中的第i个时间点的干扰激励;χi表示激励周期n 个时间点中的第i个时间点对应的剩余信号F2对所述干扰激励的干扰因子; 根据获取的m个干扰值,确定对应的最终规律,并判断所述最终规律是否与进行信 7 CN 111595904 A 说 明 书 4/9 页 号干扰的干扰规律的一致; 若一致,进行第三报警提醒,并执行相应的后续操作; 否则,进行第四报警提醒,并执行相应的后续操作。 与现有技术相比,本发明提供了一种基于网络控制的用于测量电学特性参数的测 量方法,具备以下有益效果: 1、该基于网络控制的用于测量电学特性参数的测量方法,当对导体的电学特性参 数进行测量时,通过键盘、鼠标输入将调节电压的指令输入控制主机,控制主机根据键盘、 鼠标输入键入的调节电压的指令通过网络控制模块将调节电压的指令导入控制数据输出 模块,控制数据输出模块将调节电压的指令传输到恒定电压模块,可以完成指令的传达,实 现指令传输的网络控制,速度较快,试验效率较高。 2、该基于网络控制的用于测量电学特性参数的测量方法,通过变压器变压模块可 以将恒定电压模块中恒定电压输出为第一固定电压、第二固定电压、第三固定电压、第四固 定电压、第五固定电压乃至更多的电压,将第一固定电压、第二固定电压、第三固定电压、第 四固定电压、第五固定电压乃至更多的电压依次施加在同一导体的两端,通过多组电压分 别进行试验有助于提高数据的说服力。 3、该基于网络控制的用于测量电学特性参数的测量方法,通过检测电压设定范围 会对第一固定电压、第二固定电压、第三固定电压、第四固定电压、第五固定电压乃至更多 的电压进行检测,当第一固定电压、第二固定电压、第三固定电压、第四固定电压、第五固定 电压乃至更多的电压依次施加在导体的两端会产生电流,通过检测电流范围可以检测电流 是否超过导体的额定电流,一旦超过额定电流检测电流范围会发送信号指令给网络控制模 块,通过网络控制模块发出降压指令,完成电流的减小,通过这种限制电压和电流的方式可 以严格控制电压和电流不能超过导体材料的额定数值,可以起到保护试验材料的目的,可 以防止试验材料的烧毁。 4、该基于网络控制的用于测量电学特性参数的测量方法,通过测试模块将每一组 电压信息传递给控制主机,同时采集输出电流将对应产生的每一组电流传递到控制主机, 控制主机将接受的一组电压对应一组电流的数据处理绘制成伏安特性曲线,并对结果进行 分析、评估,通过控制主机分析结果比较迅速便捷,分析更加规范,避免计算错误,较为实 用。 附图说明 图1为本发明的系统工作原理图; 图2为本发明的算法执行图。 图中:1、网络控制模块;11、键盘、鼠标输入;12、控制主机;2、控制数据输出模块; 3、恒定电压模块;4、变压器变压模块;5、测试模块;51、第一固定电压;52、第二固定电压; 53、第三固定电压;54、第四固定电压;55、第五固定电压;6、采集输出电流;7、检测模块;71、 检测电压设定范围;72、检测电流范围;8、分析模块。