0 引 言
　　在暖通空調范圍，隨著測試技藝的生長及測試要求的不時提高，一些具有與計算機直接通訊功用的高精度溫濕度測試儀表曾經在科研和工程中被普遍運用。但是關于整個測試系統而言，單個儀器本身存在一些限定：儀器本身只好顯示某一時間點的數據，無法看到參數的及時改變趨向；儀器本身缺乏數據處置才干，而某些測試場所須要不一樣測量儀表所測參數舉行計算而得出有使用價值的分析目標，比如PMV(預測平均評價)、PPD(預測不滿意百分比)；受儀器本身記憶卡內存的限定，儀器只好存儲有限量個數據。與此同時，各個品牌的儀表與計算機通訊的方式不完全類似，有RS 232串行通訊、GPIB總線通訊等。因而，如何把這些儀表整合到同一個平臺上，開發一個功用強悍的綜合測試系統已成為一個新的工程使用方向。
　　1 室內溫濕度測量儀表
　　本設計采用一款多功用的室內氣流測量儀表，議決挑選不一樣的探頭，測量溫度、濕度、風速、風壓、風量、二氧化碳濃度、濕球溫度、露點溫度及水蒸氣含量等參數。儀表本身帶有信號輸出功用，議決USB或許RS 232接口可以直接與計算機舉行通訊。但是在整個測試系統中，還須要與其他測量儀器所測試參數結合在一同舉行分析，系統軟件LabVIEW就能滿足這個要求。
　　2 LabVIEW的優點與運用
　　LabVIEW是美國國度儀器公司推出的創新軟件產品，是現在使用最廣、生長最快、功用最強的圖形化軟件開發集成環境，被視為一個規范的數據采集和儀器控制軟件。它既可以議決波形圖像靜態及時地顯示儀器測得的數據，又可以及時分析處置波形，顯示數據，得到用戶最后須要得到的各種參數，從而防止等到采集完畢后須要議決其他的軟件來舉行數據處置的疑問。
LabVIEW軟件最大的特征是，可以把不一樣通訊協議與通訊方式的儀器綜合地開發到同一平臺上，其包括了各種儀器通訊總線規范的功用函數，不只提供數百種不一樣接口測試儀器的驅動順序，還支持VISA，SCPI和IVI等最新的順序軟件規范，為用戶設計開發不一樣的先進測試系統，提供軟件支持。本設計議決使用Lab-VIEW的 VISA節點，設計一種USB串口通訊順序。
　　3 熱溫馨測試系統
　　本設計的目的是議決溫濕度、風速等測試儀表采集及時數據，議決對數據的分析計算，得出熱溫馨的PMV和PPD，設計原理如圖1所示。要完成該功用，最先必需處理數據采集疑問，即儀器與LabVIEW之間的通訊順序；其次是要編寫計算PMV與PPD的順序。

熱舒服測試系統[多圖]圖片1" border="0" height="150" src="http://files.chinaaet.com/images/20110804/878dfce3-c748-4bc0-b2a2-6956b5a846b1.jpg" style="width: 337px; height: 150px" width="337" />

　　3.1 測量儀器與LabVIEW的通訊
　　LabVIEW中的VISA節點用于串口通訊。議決LabVIEW中VISA函數完成串口原始化、串口寫、讀、檢測并清空緩存、關閉去完成儀器與LabVIEW通訊。在順序運轉時，測量儀器配置為USB銜接。順序運轉時可以議決循環距離時間配置采集時間距離。

　　3.2 數據的記載
　　議決文件I／O函數舉行采集數據的記載與保管。議決翻開、格式化、寫入、關閉文原本完成采集數據的記載。
　　3.3 數據的在線顯示
　　議決生成表格和波形圖來顯示在線數據。由于電子表格和波形圖輸進必需是數值，而讀取緩沖區的數據是字符串，在順序設計時必需對字符串與數值舉行轉換，才干在波形圖中顯示。
　　3.4 PMV與PPD順序設計
　　議決反響人體對熱平衡的偏離水平的人體熱負荷得出PMV目標，計算公式如下：

式中：M為人體能量代謝率(單位：W／m2)；W為人體所做機械功(單位：W／m2)；Pa為人體四周水蒸氣分壓力(單位：Pa)；ta為人體四周空氣溫度 (單位：℃)；fcl為服裝面積系數；tcl為衣服外表面溫度(單位：℃)；tr為平均輻射溫度(單位：℃)；hc為對流換熱系數(單位：W／(m2·K))；Icl為服裝熱阻(單位：m2·℃／W)；var為平均風速(單位：m／s)。
　　針對以上五個公式，運用LabVIEW編寫PMV，PPD計算順序。由式(2)可知，tcl的計算是一個迭代流程，它議決LabVIEW中While循環構造完成；hc，fcl議決條件構造舉行判別，開頭將式(2)～式(4)代入式(1)求出PMV。詳細順序如圖2所示。

　　為了驗證順序的正確性，運用Matlab編寫類似的計算順序，與LabVIEW計算后果比擬。議決一天測試的后果，比擬曲線如圖3所示。由圖可看出，不論是改變趨向，照舊各個測試時辰的數據點都完全吻合。由此得出，LabVIEW的數據后期處置功用強悍且固定。

　　4 后果與分析
　　4.1 系統運轉后果
　　圖4顯示了數據采集以及PMV，PPD計算的在線顯示后果。由采集到的4個參數rh，ta，v，tr與輸進參數m，CLO一同議決順序運算，得到PMV，PPD后果。

　　4.2 系統功用測試后果與分析
　　4.2.1 采樣頻率關于測試系統的影響
　　某些測試系統在工程運用中會出現隨著系統延續運轉時間的延伸，而采樣速度越來越慢的情況，直到系統崩潰。這里檢驗采樣頻率對測試系統的影響。本設計中儀器的最高出樣頻率為10 Hz。實驗中，辨別采用10 Hz，8 Hz，4 Hz的采樣頻率對測試系統舉行延續測試，測試后果如圖5所示。由圖可看出，采樣頻率隨著測試時間的延伸，不時的衰減。采樣頻率越高，衰減的越快，越快速。當以10 Hz采樣時，系統運轉不到5 min就開端崩潰；當以4 Hz采樣時，系統也只好平均運轉30 min。不論是采用高的采樣頻率，照舊低的采樣頻率，只需是系統延續運轉，系統早晚都會出現崩潰。因而，可以得出，采樣頻率不是招致測試系統崩潰的原由。
4.2.2 數據記載關于測試系統的影響
　　測試系統議決創立文件記載數據，波形顯示記載數據，表格顯示記載數據三種方式來記載數據。鑒于上面提到的計算機運轉崩潰的疑問，在10 Hz的采樣頻率下，辨別測試在三種記載數據的情況下計算機的運轉情況。圖6表示了以10 Hz的采樣頻率測試時計算機CPU和內存的運用情況。從圖中看出，創立文件和波形顯示記載數據時，計算機的運轉固定，CPU運用率在7％左右，內存占用 75 000 KB左右；當采用表格記載數據時，系一致開端運轉，計算機的CPU運用率和內存占用空間都在不時長高，直到系統運轉到4 min時，CPU的運用率到達100％，系統崩潰。
 
　　在 4.2.1節中系統以10 Hz采樣時，采樣頻率也是在第4 min的時辰開端衰退，兩者出現的時間點吻合。鑒于上述情況，實驗覺察，當LabVIEW系統采用內置表格記載數據時，記載的數據不時占用系統內存，直至計算機崩潰，最后招致測試系統的崩潰，使得出現采樣頻率繼續衰減的現象。

　　4.3 測試系統改進與分析
　　鑒于上述疑問的所在，在舉行系統改進時，照舊采用三種方式記載數據，只是在表格記載數據時，限定表格記載數據的內存大小。閱歷改進后的順序以10 Hz的采樣頻率測試，測試后果如圖7所示。從圖中看出，改進后的測試系統在延續運轉5 h，采樣頻率仍然固定，計算機內存只是在開端的3 min內添加，之后抵達一個固定值。CPU的運用率一樣是在開端的3 min內有所添加，之后快速回到7％并堅持固定。

　　5 結語
　　該系統閱歷長時間的測試，運轉固定。實驗后果標明，通訊安全、牢靠；計算機得到了及時精確的測量數據；順序對測量數據的后期處置功用強悍，界面友善美觀，能滿足非少數場所下的熱溫馨性測試。缺乏之處在于傳輸速度不高，傳輸距離不遠，這是遭到串口通訊的限定。另外，由于系統內存大小的限定，及時看到的數據量有限，一切測試數據必需等測試完畢后翻開文本檢查。本設計為10通道串口通訊熱溫馨測試系統，至于不是串口通訊的測量儀器，只需能提供輸出信號，采樣一樣的方法也可以接入到本測試系統中。現在，該系統曾經運用于小空間熱溫馨的測試。但是，如今的實踐測試中須要測試幾百，甚至幾千幾萬個點，最后得出整個測試區域的溫度場、濕度場、濃度場等，進而可以與計算機模擬場舉行比擬，因而，議決上述揣摩的方法完成測試點擴張成為后續須要處理的疑問。