制冷系統(tǒng)綜合測試儀的研發(fā).pdf

1、制冷系統(tǒng)在生活各個方面得到了廣泛應用，其中蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)已經非常普及。然而制冷系統(tǒng)參數(shù)眾多，檢修繁雜，評估困難。傳統(tǒng)的調試和維修中，現(xiàn)場技術人員需要攜帶大量工具，手工記錄數(shù)據(jù)，并查詢多種資料，導致了制冷系統(tǒng)故障診斷時間長，維護成本高。而現(xiàn)在普遍使用的壓力表組并不能給現(xiàn)場技術人員帶來實質性幫助。因此，亟待研發(fā)一款用于制冷系統(tǒng)參數(shù)測量和分析的專業(yè)儀表。
　　本文分析了現(xiàn)有制冷測量的儀表的特點，并研究了蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的原理，從制

2、冷原理和實際功能需求出發(fā)，提出了制冷系統(tǒng)綜合測試儀的設計方案，并就數(shù)據(jù)處理、低功耗和抗干擾幾個重要問題進行了研究。
　　儀表使用2只溫度傳感器和2只壓力傳感器，分別測量制冷系統(tǒng)的過熱溫度、過冷溫度、蒸發(fā)壓力、冷凝壓力這四個參數(shù)，并結合內嵌的飽和蒸汽表或壓焓圖、熱力學方程，計算獲得制冷系統(tǒng)性能參數(shù)和熱力學參數(shù)。
　　為提高采樣數(shù)據(jù)的準確性和測量結果的精確度，將數(shù)據(jù)處理分為零點漂移抑制、濾波、溫度補償和校準四個階段，針對每個階段

3、設計了相應的數(shù)據(jù)處理方案。在零點漂移抑制階段，采用了簡潔高效的基線、斜率法；在濾波階段，分析了數(shù)據(jù)的頻域和時域特點，針對頻率濾波，通過模擬硬件RC濾波器，設計了一階慣性濾波器；針對時域濾波，設計了卡爾曼濾波器；最終串聯(lián)兩個濾波器對數(shù)據(jù)進行濾波；在溫度補償階段，對比了二元插值、一元插值和曲面擬合三種方法，選擇了最優(yōu)的曲面擬合法；在校準階段，通過試驗得到了校準直線。
　　對儀表進行了低功耗設計。從器件選型，器件自身低功耗工作模式以及低

4、功耗控制策略等方面進行了設計，利用主控芯片的多種低功耗模式進行功耗管理。
　　對儀表進行了抗干擾設計。重點從干擾的耦合途徑出發(fā)，通過切斷其耦合途徑來達到抑制干擾的目的。此外，還對靜電放電、浪涌和電快速瞬變脈沖群這三種常見瞬態(tài)干擾提出了抑制方案。
　　制冷系統(tǒng)綜合測試儀整合并擴充了制冷領域多種儀表的功能，集性能測試、冷媒熱力學性質測量、泄漏檢測、抽真空和冷媒充注功能于一體；可適用于空調的制冷、制熱和自動三種工作模式；用于單冷媒