高温高精度电阻仪数据采集处理系统的开发与应用

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很多材料的电阻随温度的变化会发生变化,具有不同的电阻温度系数,研究材料的上述具体变化,对于新材料的应用具有重要的意义。   早期自制的电阻仪系统在使用中存在许多问题,本文主要是针对该系统,开发新一代的高温高精度电阻仪数据采集系统。该系统采用Keithley 2182 纳伏表进行温度和电压两个参数的测量,用PF66M型数字多用表结合研华PCI输入/输出卡与端子板供给直流恒定电流,并用Delphi 7结合Access数据库开发了数据自动采集和实时显示软件。其主要技术包括:   首先,正确处理了串口通信数据完整性问题,避免了数据的误读。第二,系统采用四线法结合电流换向技术测量电阻,对系统各模块的运行设计了合适的时序逻辑。第三,系统实现了Keithley 2182 纳伏表本身具有的温度补偿作用,真正实现了双通道测量电压和温度参数,提高了测温精度。第四,使用SQL语言结合数据库方面的相关技术,通过自动检测系统运行状况,解决了数据采集系统在长时间运行情况下,CPU使用率越来越高的问题,使采集系统具有低的系统资源占用率。第五,实现了电阻曲线的实时显示功能,能够在测量工作的同时观测电阻的整体变化趋势。并以此为基础,增加了电阻随温度变化、温度随时间变化两种实时显示曲线,通过对三种不同曲线的对比和观测,更方便了材料组织变化的测试。第六,使用Delphi 7软件和第三方控件设计了良好的用户使用界面。   通过室温条件下对铜导线,高温条件下对非晶条带和铸铝101A样品的实测分析,该系统工作可靠,显著提高了材料电阻测量的精度与效率。
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