基于单片机与LabVIEW的介质阻挡放电监控系统研究

摘 要

在科技不断进步的影响之下，很多新技术如雨后春笋般涌现出来。介质阻挡放电便是其中之一。它不仅涉及到很多领域，还不断受到人们的重视。因此，本文作者对基于单片机与LabVIEW的介质阻挡放电监控系统研究这个主题给予了相关的探讨。

【关键词】单片机 LabVIEW 介质阻挡放电 监控系统 研究

从某种意义上说，介质阻挡放电是那些温度较低的离子体所产生的关键方式之一。同时，随着人们对介质阻挡放电不断进行深入研究，它的研究方面也在日益扩大。比如，对介质阻挡放电的电流和电压供电参数的了解。因此，本文作者从介质阻挡放电对相关放电电压以及电流的研究出发，对这种基于单机片以及虚拟仪器LabVIEW的监控系统进行了分析。

1 介质阻挡放电的概述

无声放电是介质阻挡放电的不同称呼。简单来说，介质阻挡放电就是一种气体放电。它主要是把绝缘介质插入到相应的放电空间。同时，它也是一种高压交流气体放电，呈现出特别而非平衡性的特点。具体来说，在放电电极施加较高交流电压的时候，在两个电极之间的气体将会出现击穿的现象。在此基础上，便会形成放电。这就是所谓的介质阻挡放电。介质阻挡放电被应用到很多方面，比如，材料表面的改性、环境保护。同时，依据介质所处的位置，介质阻挡放电有电极中间式、高压电极式、高低压电极式三种构型。这三种构型不仅具有自己的特点，还具有不同的功能。首先，高压电极式的实用性特点非常明显，并且放电所产生的热量可以借助金属电极来把它挥发掉。其次，高低压电极式发生的放电主要是在两层介质的之间。它在防止放电等离子体与金属电极直接发生接触方面，发挥着不可替代的作用。最后，对于电极中间式来说，它可以在介质的两边同时产生两种不同成分的等离子体。在介质阻挡放电方面，它的电源采用的是正负交变的电压。同时，电流的很多方面都会对介质阻挡放电造成重大的影响。对于介质阻挡放电高频高压方面，国内很多研究者都对它进行2了研究。

2 监控系统的研究现状与发展趋势

在科学技术不断更新的影响之下，建立在计算机网络技术之上的测控系统日渐成熟。随之，它被应用到很多领域，比如，医学、农业、环保。相应地，监控系统只是测控系统中的一种。对于这种建立在计算机技术基础上的监控系统，它具有下面几个特点。第一、监控系统具有很快的速度，并展现出“实时”的特点。第二、这种监控系统的自动化程度比较高。可以说，在对它运用之后，大都实现了无人操作。第三、对于监控系统来说，总线技术被广泛地应用，还发挥着关键性的作用。第四、该监控系统的软件和硬件紧密结合在一起。软件系统在其中扮演着重要的角色。同时，系统还展现出一定的灵活性。第五、电路的集成度比较高。相关监控系统占据的空间很小，也不需要对硬件进行大量的投资。此外，就监控系统的研究现状来说，“高效、廉价、实用、灵活”等方面是它主要的发展方向。

3 基于单片机与 LabVIEW的介质阻挡放电监控系统的设计

总的来说，它是一种新型的监控系统。这个监控系统主要是为了对介质阻挡放电的情况给予实时监控。这个系统的设计主要以及模块化结构为线索，每个子模块并不是相互关联的。在此基础上，来实现那些特定系统所要求的功能。这些模块便会以数据流向的媒介为参照，依次从左向右连接起来。最终，形成一个完整的系统。对于这个系统，可以把它分为两部分，上位机和下位机。一是：关于上位的LabVIEW部分。上位机部分是基于LabVIEW的人机界面。它包含了很多模块，比如，数据的实时显示、数据信息的读取。其中的LabVIEW是一种图形化的编程语言。它主要采用的是数据流编程方式，利用图标去替换那些文本行的创建应用程序。其中的图标便用来表示函数，数据流向则用连线来表示。LabVIEW在上位机部分展现出很多优点。比如，容易进行维护、开发的周期短、成本比较低。同时，对于该系统的人机界面系统便是以它为基础来进行研究的。二是：关于下位机的单机片方面。下位机部分主要是关于单机片方面。比如，数据的采集、控制。当然，下位机部分也包括很多模块，比如，数据采集模块、数据处理。单机片是主控制芯片。在该系统的下位机部分中，采用相关系列的单机片。主要是因为单机片具有很多的优点。首先，不论是从投入的成本方面，还是从系统的安全性能方面，它都具有独特的优势，主要以低压低耗来进行工作。其次，下位机中的单机片属于全静态的操作。对于它在处理速度方面，完全和该系统的相关要求吻合。最后，在数据缓冲方面，单机片内的相关部分通常情况下都能满足该设计系统的实际需求。即使在运作的过程中，出现空间不够的情况，相应的扩展也是非常简单的。当然，除了这些以外，它还存在一些其它方面的优势。比如，单机片包含了足够的可编程定时器，为系统的运行提供了方便。

4 结束语

总而言之，对于介质阻挡放电监控系统来说，相应的单片机以及LabVIEW在该系统中发挥着至关重要的作用。以它们为支撑的介质阻挡放电监控系统的研究还处于探索阶段，但还是取得了相关的成就。从长远来说，它将会拥有更广阔的天地，步入更高的台阶。

参考文献

[1]李海波.介质阻挡放电电源的研究与设计[D].山东大学，2011.

[2]席光庆.基于单片机与LabVIEW的介质阻挡放电监控系统研究[D].大连理工大学，2009.

[3]哈远欣.介质阻挡放电电源和放电特性及其应用的研究[D].武汉理工大学，2007.

作者简介

夏晓玲（1967-），女，湖北省鄂州市人。华中科技大学硕士学位。现为鄂州职业大学副教授。主要研究领域为为单片机技术、电子技术应用。

作者单位

鄂州职业大学 湖北省鄂州市 436000