-.z.FCID-2200燃料電池內(nèi)阻在線測(cè)試儀操作說(shuō)明書CANRS232USB2.0**理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院407實(shí)驗(yàn)室Lab407AutomationDepartmentofWuhanUniversityofTechnology_______________________________________________________________________________________________________測(cè)試頻率:1Hz–100kHz測(cè)試頻率輸出準(zhǔn)確度：0.1%測(cè)試信號(hào)輸出幅值：0.1Arms-15Arms測(cè)試信號(hào)輸出精度：0.1%測(cè)試參數(shù):R、*、|Z|、θ測(cè)試精度:0.1%自動(dòng)測(cè)試/手動(dòng)測(cè)試-.z.1安裝使用須知感謝您使用本產(chǎn)品，使用之前請(qǐng)自習(xí)閱讀本章，您將會(huì)了解到以下內(nèi)容：▽電源要求▽操作環(huán)境▽清洗1.1電源要求燃料電池內(nèi)阻在線測(cè)試儀的正常工作所需電源條件如下：電壓：220VAC頻率：50Hz◆注意：為防止擊穿，請(qǐng)接好電源地線。1.2操作環(huán)境燃料電池內(nèi)阻在線測(cè)試儀只需在室溫下操作即可。1.3清洗為了防止電擊危險(xiǎn)，在清潔前請(qǐng)將電源線拔下。請(qǐng)使用干凈布蘸少許清水進(jìn)展外殼和面板的清洗?！糇⒁猓翰豢汕鍧崈x器內(nèi)部。2概述通過(guò)本章，您將了解到以下內(nèi)容：▽引言▽主要規(guī)格▽主要功能▽測(cè)試原理2.1引言燃料電池內(nèi)阻在線測(cè)試儀通過(guò)對(duì)燃料電池堆輸入指定的鼓勵(lì)源頻率和幅值大小，然后通過(guò)對(duì)電池的電壓的幅值、相位、頻率和電流的大小進(jìn)展數(shù)據(jù)采集，分析和計(jì)算從而得出燃料電池的內(nèi)阻的大小。儀器可以選擇的鼓勵(lì)源的頻率范圍為0～100KHz，每次可實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)最多可到達(dá)40組，可同時(shí)采集相位〔P〕、電壓〔U〕、電流〔I〕的值，可到達(dá)0.1%的準(zhǔn)確度，使得本儀器可滿足實(shí)驗(yàn)測(cè)量的需求。2.2主要規(guī)格☆測(cè)量的參數(shù)：相位〔P〕、電壓〔U〕、電流〔I〕☆測(cè)試的頻率：0～100KHz☆測(cè)試的精度：±0.1%☆觸發(fā)方式：旋鈕、按鍵、觸屏?！顢?shù)據(jù)的通信方式：RS485、USB2.0〔見附錄通訊協(xié)議V3.6〕。2.3主要功能☆顯示：藍(lán)色液晶背景的OCMJ15*20D〔320*240點(diǎn)陣〕。

顯示設(shè)定頻率參數(shù)〔FRE〕、設(shè)定電流參數(shù)〔CUR〕。

顯示測(cè)量參數(shù)即電堆電壓〔VOL〕和電堆電流〔CUR〕。

顯示測(cè)量參數(shù)每片燃料電池的電壓〔U〕、電流〔I〕值，通過(guò)柱形圖表現(xiàn)?！钤O(shè)定功能：在設(shè)定參數(shù)的界面中用戶可自行設(shè)定鼓勵(lì)源的相關(guān)模式或參數(shù)。

自動(dòng)〔AUTO〕或者手動(dòng)〔MANUAL〕。

采樣燃料電池的片數(shù)〔PCS〕。

設(shè)定電流〔CUR〕

起始頻率〔StartFrequency〕、步進(jìn)頻率〔StepFrequency〕、截止頻率〔StopFrequency〕?！罱涌诠δ埽?/p>

USB接口：進(jìn)展USB的串行通信，將單片機(jī)測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)送到上位機(jī)。

RS485、RS232以及RS232C：進(jìn)展串口通信，也是將單片機(jī)測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)送到上位機(jī)。2.4測(cè)試原理☆內(nèi)阻測(cè)試儀的原理圖如下列圖所示：☆其測(cè)試原理為通過(guò)對(duì)交流信號(hào)源頻率和電流幅值的設(shè)定，使其通過(guò)隔直電容將信號(hào)中直流的局部濾去，并通過(guò)燃料電池堆，然后通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，即對(duì)燃料電池堆的電壓和電流進(jìn)展波形的采集，并與交流鼓勵(lì)源設(shè)定的鼓勵(lì)信號(hào)進(jìn)展相位上的比照，因?yàn)榇颂幦剂想姵囟殉司哂须娮杼匦酝?，還具有電容的特性，因此通過(guò)燃料電池堆后的電壓的相位會(huì)與先前發(fā)生變化，通過(guò)數(shù)據(jù)采集將采集到的相位和先前的電壓相位送到上位機(jī)，通過(guò)公式的計(jì)算可得到燃料電池的內(nèi)阻阻值的大小?！铍娏骰ジ衅鞯闹饕桥c繼電器裝置相配合，在線路發(fā)生短路過(guò)載等故障時(shí)，向繼電裝置提供信號(hào)切斷故障電路，以保護(hù)供電電路的平安，在此就是保護(hù)燃料電池堆電路的平安。3開場(chǎng)通過(guò)本章您將了解到以下內(nèi)容：▽認(rèn)識(shí)前面板——包括按鍵的功能▽后面板——包括電源接口等信息▽液晶顯示信息——介紹各個(gè)顯示模塊信息的意義▽開場(chǎng)測(cè)試——包括如何進(jìn)展量程設(shè)置，顯示數(shù)據(jù)的方式、和負(fù)載、內(nèi)阻測(cè)試儀的接線等3.1前板的介紹顯示屏藍(lán)色液晶背景的OCMJ15*20D〔320*240點(diǎn)陣〕。按鍵MENU可在測(cè)試界面〔TESTMENU〕和設(shè)定界面〔SETMENU〕之間進(jìn)展切換。按鍵DISPLAY可顯示各個(gè)模塊CAN通信的正?；虍惓Ｇ闆r。按鍵MEASURE可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)模式〔AUTO〕和手動(dòng)模式〔MANUAL〕的切換。按鍵UTILITY在手動(dòng)模式〔MANUAL〕下進(jìn)展實(shí)時(shí)的調(diào)整和參數(shù)設(shè)定。按鍵OUTPUT使鼓勵(lì)源按設(shè)定好的頻率和電流進(jìn)展輸出。旋鈕AMP在手動(dòng)模式〔MANUAL〕下進(jìn)展實(shí)時(shí)電流的調(diào)整。旋鈕FRE/FNC旋鈕開關(guān)可進(jìn)展位操作的選擇、測(cè)試和設(shè)定對(duì)象的選擇。按鍵ENTRE選擇并運(yùn)行當(dāng)前的功能，當(dāng)設(shè)定完畢后，在SETMENU界面下按下ENTER鍵則退回主界面按鍵CANCEL取消并返回上一級(jí)功能單元。接口E*TSIGNALIN該接口用于外部信號(hào)源的輸入功能，只有使用外部信號(hào)源時(shí)才使用該接口。3.2后板的介紹OUTPUT強(qiáng)電輸出開關(guān)。ACINPUT交流電源輸入開關(guān)，給內(nèi)阻測(cè)試儀供電。FUSE保險(xiǎn)絲。FuelCellDC+/DC-該接口接上燃料電池堆的正負(fù)極。LOAD+/-該接口接負(fù)載的正負(fù)極。SAMPLE1-5/6-10數(shù)據(jù)接口端。POWEROUT電源提供端口。USBRS485/232進(jìn)展數(shù)據(jù)通信的USB接口。3.3液晶顯示信息☆開機(jī)后系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入測(cè)試界面〔TESTMENU〕，測(cè)試界面如下列圖所示：

ERR錯(cuò)誤標(biāo)志位，當(dāng)*個(gè)模塊產(chǎn)生錯(cuò)誤時(shí)ERR標(biāo)志會(huì)閃爍。

STP停頓位，當(dāng)鼓勵(lì)源輸出時(shí)，停頓位會(huì)變成RUN標(biāo)志并閃爍。

CANCAN通信標(biāo)志位，表示正在采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

10P表示當(dāng)前采集數(shù)據(jù)片數(shù)為10，當(dāng)在〔SETMENU〕設(shè)定界面改變采集片數(shù)時(shí)，此處數(shù)字也會(huì)跟隨改變。

MAUL模式標(biāo)志位，手動(dòng)模式時(shí)為MAUL，自動(dòng)模式時(shí)為AUTO。

START啟動(dòng)標(biāo)志，當(dāng)輸入指令運(yùn)行時(shí)，啟動(dòng)標(biāo)志會(huì)變?yōu)镾TP，表示鼓勵(lì)源正在輸出設(shè)定的頻率和電流的交流信號(hào)。

ON/LN可進(jìn)展在線實(shí)時(shí)調(diào)整，可實(shí)時(shí)設(shè)定鼓勵(lì)源輸出的頻率，并通過(guò)AMP旋鈕設(shè)定電流值的大小。

USB/表示當(dāng)前是以USB/RS485接口方式在進(jìn)展數(shù)據(jù)的通信，可進(jìn)展相互模式切換。

IN/OUT表示鼓勵(lì)信號(hào)的是由儀器內(nèi)部或者外部輸入提供的。

NE*T當(dāng)有超過(guò)10組數(shù)據(jù)被采集時(shí)，選擇NE*T鍵可從屏幕左下方的柱形圖中看到11-20、21-30、31-40的數(shù)據(jù)值。

PREM通過(guò)選擇PREM可查看電壓〔U〕、電流〔I〕、相位〔P〕的值的大小。

FRE表示當(dāng)前設(shè)置的鼓勵(lì)信號(hào)的頻率大小。

CUR〔1000mA〕表示當(dāng)前設(shè)置的鼓勵(lì)信號(hào)的電流大小。

VOL測(cè)試的電堆的電壓。

CUR(0mA)測(cè)試的電堆的電流。

狀數(shù)據(jù)表示當(dāng)前測(cè)試的每片燃料電池的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，觸屏觸發(fā)PREM按鍵可查看每片燃料電池的〔U〕、電流〔I〕、相位〔P〕的數(shù)據(jù)?！铋_機(jī)后系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入測(cè)試界面，在按下MENU按鍵會(huì)進(jìn)入設(shè)定〔SETMENU〕界面，設(shè)定界面如下列圖所示：3.4開場(chǎng)測(cè)試3.4.1測(cè)試端的連接☆在使用之前應(yīng)按照以下方法進(jìn)展燃料電池電堆和負(fù)載的接線，以保證測(cè)試儀平安的工作?！顖D中虛線表示在儀器內(nèi)部DC+端和LOAD+之間是由一個(gè)電流互感器連接的，與此類似，DC-口和LOAD-端口也是相連的。3.4.2模式的選擇☆模式的選擇有2種方式，可在設(shè)定界面〔SETMENU〕和〔TESTMENU〕測(cè)試界面下生成?！钤谠O(shè)定界面〔SETMENU〕中使用旋鈕開關(guān)的〔FNC〕方向選定模式M/A一欄菜單，如下列圖所示：然后按下ENTRE鍵就進(jìn)入選擇模式，然后再次轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕開關(guān)〔FRE/FNC〕可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)模式的切換，最后選擇"確定〞按鍵后使用ENTRE按下，或者直接使用觸屏功能點(diǎn)擊"確定〞按鍵即可。切換后如下列圖所示：☆在測(cè)試界面〔TESTMENU〕中使用MEASURE按鈕可直接實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)模式的切換。3.4.3鼓勵(lì)信號(hào)電流的設(shè)定☆電流的設(shè)定也有2種方式，可在設(shè)定界面〔SETMENU〕中設(shè)定以及在〔TESTMENU〕測(cè)試界面中以在線調(diào)整的方式實(shí)現(xiàn)?！钤谠O(shè)定界面中選定"電流設(shè)定〞選項(xiàng)，按下ENTRE進(jìn)入界面后如下列圖所示：

進(jìn)入該界面后，進(jìn)入位選定模式，在低位會(huì)有小光標(biāo)閃爍，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕開關(guān)〔FRE/FNC〕可實(shí)現(xiàn)光標(biāo)的移動(dòng)，假設(shè)選定好改變的數(shù)位，再次按下ENTRE進(jìn)入位操作模式，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕開關(guān)〔FRE/FNC〕可實(shí)現(xiàn)數(shù)字的加減，或者直接點(diǎn)擊屏幕上的"增加〞和"減少〞來(lái)通過(guò)觸屏來(lái)修改參數(shù)。確定后只需再次按下ENTRE鍵就可退回設(shè)定主界面〔SETMENU〕。最后選定"確定〞按鍵，則表示設(shè)定好相關(guān)參數(shù)，并退回到測(cè)試界面〔TESTMENU〕

在選定好*一位值的大小后，按下CANCEL可由位操作模式退回到位選定模式，與此類似，假設(shè)在為選定模式中繼續(xù)按下CANCEL則退回設(shè)定界面主菜單模式〔SETMENU〕功能選擇區(qū)。☆此外還可以在測(cè)試界面〔TESTMENU〕中利用在線調(diào)整來(lái)實(shí)時(shí)設(shè)定輸出電流大小，不過(guò)一定要在手動(dòng)模式〔MANUAL〕下才能實(shí)現(xiàn)。

利用MEASURE按鍵將模式設(shè)定為手動(dòng)后，按下UTILITY鍵后，旋轉(zhuǎn)旋鈕AMP則可調(diào)整輸出電流的大小，當(dāng)設(shè)定完畢后，再次按下UTILITY后完成設(shè)置，最后按下OUTPUT鍵完成設(shè)定信號(hào)的輸出。

在觸屏觸發(fā)方式中，按下屏幕上的ON/LN按鍵，也可進(jìn)入在線調(diào)整方式，當(dāng)設(shè)定好后，再次點(diǎn)擊ON/LN按鍵完成設(shè)定。3.4.4鼓勵(lì)信號(hào)頻率的設(shè)定☆頻率的設(shè)定也有2種方式，可在設(shè)定界面〔SETMENU〕中設(shè)定起始、步進(jìn)、截止頻率的大小，在〔TESTMENU〕測(cè)試界面中則以在線調(diào)整的方式調(diào)整頻率的輸出大小?！钸M(jìn)入設(shè)定界面〔SETMENU〕后，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕開關(guān)〔FRE/FNC〕或者直接觸屏選擇"起始頻率〞，進(jìn)入其實(shí)頻率的設(shè)置，如下列圖所示：此設(shè)置與設(shè)定電流的步驟相似，進(jìn)入該界面后，進(jìn)入位選定模式，在低位會(huì)有小光標(biāo)閃爍，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕開關(guān)〔FRE/FNC〕可實(shí)現(xiàn)光標(biāo)的移動(dòng)，假設(shè)選定好改變的數(shù)位，再次按下ENTRE進(jìn)入位操作模式，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕開關(guān)〔FRE/FNC〕可實(shí)現(xiàn)數(shù)字的加減，或者直接點(diǎn)擊屏幕上的"增加〞和"減少〞來(lái)通過(guò)觸屏來(lái)修改參數(shù)。確定后只需再次按下ENTRE鍵就可退回設(shè)定主界面〔SETMENU〕，然后選擇其他功能項(xiàng)進(jìn)展設(shè)定。最后選定"確定〞按鍵，則表示設(shè)定好相關(guān)參數(shù)，并退回到測(cè)試界面〔TESTMENU〕在選定好*一位值的大小后，按下CANCEL可由位操作模式退回到位選定模式，與此類似，假設(shè)在為選定模式中繼續(xù)按下CANCEL則退回設(shè)定界面主菜單模式〔SETMENU〕功能選擇區(qū)。☆步進(jìn)頻率和截止頻率的設(shè)置也是一樣的，進(jìn)入界面后按以上的步驟進(jìn)展設(shè)定。界面如下列圖所示：☆在測(cè)試界面〔TESTMENU〕中利用在線調(diào)整來(lái)實(shí)時(shí)設(shè)定輸出電流大小，也必須要在手動(dòng)模式〔MANUAL〕下才能實(shí)現(xiàn)。利用MEASURE按鍵將模式設(shè)定為手動(dòng)后，按下UTILITY鍵后，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕開關(guān)〔FRE/FNC〕可實(shí)現(xiàn)選定位數(shù)字的加減，按下ENTRE鍵后再次轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕開關(guān)〔FRE/FNC〕可實(shí)現(xiàn)位的選擇，從而設(shè)定頻率的大小。如下列圖所示：3.4.5鼓勵(lì)源信號(hào)的輸出☆在設(shè)定好頻率和電流后，按下OUTPUT鍵將設(shè)定信號(hào)輸出，此時(shí)STP標(biāo)志位會(huì)變成RUN標(biāo)志位。柱形數(shù)據(jù)上也會(huì)有實(shí)時(shí)的每片燃料電池的電壓、電流值的顯示，VOL和CUR上也會(huì)顯示相應(yīng)電壓電流的數(shù)據(jù)大小。如下列圖所示：

假設(shè)調(diào)整采集燃料電池的片數(shù)，例如是3片，則會(huì)有相應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示，如下列圖所示：

當(dāng)前顯示的數(shù)據(jù)表示01片燃料電池的電壓為0.721V，02片燃料電池的電壓為0.726V，03片燃料電池的電壓為0.713V。VOL顯示的是燃料電池所有片數(shù)電壓和的大小。CUR顯示的是電流的平均值大小。3.4.6掃頻信號(hào)的輸出☆掃頻模式是在自動(dòng)模式〔AUTO〕下進(jìn)展的，因此首先要在測(cè)試界面〔TESTMENU〕下利用MEASURE按鍵切換為自動(dòng)模式〔AUTO〕。然后按下按下按鍵MENU進(jìn)入設(shè)定界面〔SETMENU〕，在該界面下進(jìn)展3.4.3節(jié)表達(dá)的那樣進(jìn)展鼓勵(lì)信號(hào)頻率的設(shè)定，完成后觸屏點(diǎn)擊"確定〞按鍵完成頻率的設(shè)定，最后按下OUTPUT鍵進(jìn)展信號(hào)輸出。☆此時(shí)鼓勵(lì)源的輸出會(huì)從設(shè)定的起始頻率〔StartFrequency〕開場(chǎng)，每次以步進(jìn)頻率〔StepFrequency〕的值對(duì)起始頻率進(jìn)展疊加，直到截止頻率〔StopFrequency〕時(shí)停頓信號(hào)的輸出。4上位機(jī)局部介紹通過(guò)本章您將了解到以下內(nèi)容：▽上位機(jī)監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)的目的▽主界面環(huán)境的介紹——包括系統(tǒng)、參數(shù)管理、測(cè)量分析和幫助4.1上位機(jī)監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)目的☆本次上位機(jī)監(jiān)控界面是通過(guò)VC++語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)的，具有比擬豐富的功能。☆監(jiān)控界面能實(shí)時(shí)的獲取燃料電池電壓、電流的相關(guān)信息，以及對(duì)所有信息能有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，此外，在本次設(shè)計(jì)的上微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)還能對(duì)一系列數(shù)據(jù)進(jìn)展綜合顯示，讓用戶能以最直觀的方式來(lái)了解和把握在頻率不斷增加的情形下燃料電池內(nèi)阻大小和相角的走勢(shì)，以便分析其特性，而存儲(chǔ)路徑的選擇則讓用戶能隨時(shí)調(diào)用歷史使用的數(shù)據(jù)。4.2環(huán)境界面的介紹☆使用VisualStudio運(yùn)行程序之后，會(huì)出現(xiàn)如下列圖的顯示界面：☆工具欄中有系統(tǒng)、參數(shù)管理、測(cè)分析和幫助，下一欄則是快捷方式。

快捷方式與參數(shù)管理〔P〕—>通訊接口設(shè)置〔K〕的功能一樣，點(diǎn)擊之后，會(huì)有以下界面生成：該選項(xiàng)用于串口通信方式的選擇，有ＵＳＢ和ＲＳ２３２兩種方式，用戶根據(jù)自己設(shè)置進(jìn)展選擇。設(shè)定完畢后點(diǎn)擊即可。

快捷方式與參數(shù)管理〔P〕—>串口參數(shù)設(shè)置〔Ｃ〕的功能一樣，點(diǎn)擊之后，會(huì)有以下界面生成：點(diǎn)擊鍵可在下拉菜單中根據(jù)需要自由選擇參數(shù)。設(shè)定完畢后點(diǎn)擊即可。

快捷方式與參數(shù)管理〔P〕—>數(shù)據(jù)庫(kù)路徑設(shè)置〔Ｄ〕的功能一樣，點(diǎn)擊之后，會(huì)有以下界面生成：選擇適宜的路徑將實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)展保存