3.1电流，电压及电功率的测试

　　由压缩机电机铭牌可知，电机额定电压为DC 1500V（+300V，-200V），额定功率为12.2kW，该电机属高压直流电动机。故本方案采用高压电量隔离转换装置，可对DC2500V以下直流电压进行精确测量，短时过压可达4000V，输入输出隔离电压为3000V.电流测量采用额定20A的直流电量隔离转换器，过载电流可达额定电流的10倍。由电量转换器准确测出电压，电流数值后，再由PC机计算出相应的电功率。

　　3.2压缩机气路温度测试

　　为保持本装置与原试验装置的相对独立性，本方案另配备了一套温度传感器。其外形尺寸与原温度传感器一致，经标定后，制造相应的温度变送器，构成温度检测装置。设计要求的测温范围为-50～250℃，因此，拟采用线性度和精度都较好的铂电阻温度传感器HEL-700.其阻-温特性曲线近似为线性，其函数为：RT=R0（1+AT+BT 2 -100T 3 +CT 4）式中：RT为在T℃时电阻；R0为在0℃时的电阻；R0，A，B，C为已知的系数。由于传感器所采集的信号为非标准信号，温度变送器考虑用恒流源及放大后续电路等将其转化成标准信号（0～5V）。

　　3.3压缩机压力的控制与检测压缩机的气体压力控制由PID气体压力控制装置和压力调节执行器来完成。PID气体压力控制装置根据PC机发出的压力给定指令和压力传感器检测到的压力反馈信号，经PID综合调节后输出压力调节信号，由压力调节执行机构进行压力调节，以达到稳定压力的目的。压力调节执行机构通过步进电机及机械传动机构控制调节阀的开启程度来完成。

　　由于压力检测是压力控制至为重要的一个环节，其测试精度与整机的性能指标有关，因此必须选择精度高，可靠性高，温度适用范围宽的压力传感器。Honeywell公司出品的高精度40PC系列压力传感器能满足以上要求。压力传感器将不同测量点的压力信号进行转换后传递至PC机中进行处理，显示，控制等。

　　3.4电动机转速的测试

　　电动机转速采用反射式红外光检测头和数字脉冲电路构成数字转速进行检测。原理如图2所示。检测时在电机转动体上粘上一条与转动体有一定反差的反光条，将红外检测头置于反光条的一定区域内即可测出电机的转速。检测到的数据信息经过计数器和定时器传至PC机，并进行处理。

　　3.5数据转换

　　数据转换包括A/D和D/A转换两部分。采用8路输入，单电源供电以及分辨率为12位的数据采集芯片MAX197，能满足A/D转换的要求。其所有逻辑输入和输出都与TTL/CMOS电平相兼容。但该芯片本身的参考电压精度较低，影响数据转换精度，可采用外接参考电压加以改进。该芯片把上述传感器采集到的模拟信号转换成数字信号传送至单片机，供单片机和PC机通讯，进行后续处理。D/A转换的功能是把经过处理的数字量转化为模拟量。它用来把PID控制系统所需的参数传给压力调节执行器，达到控制高压储气缸压力的目的，使实际压力与给定压力保持在允许的误差范围内。

　　3.6通讯装置

　　通讯装置用于完成单片机与PC机之间的通讯。本装置拟采用串行通讯。当设置好波特率并进行一定的程序处理后，单片机把A/D转换得到的数字量经处理传至PC机中，使计算机进行显示等后处理。串行通讯可能遇到的问题是发送，接收不同步，可通过控制协议来解决<4>。

　　装置采用串行通讯的物理标准为RS-232标准，其规定的信号电平及极性与TTL/CMOS电平不兼容，需要转换。通常用集成芯片MCI1488把TTL/CMOS电平转换成RS-232电平，用芯片MCI 1489把RS-232电平转换成TTL/CMOS电平。在RS-232标准中，电缆线的长度不能超过30cm.本项目装置符合该标准。

　　3.7压缩机组被测参数的显示

　　PC机部分用VisualBasic编程。通过各测量装置检测到的各个数据，最终全部汇总在PC机中，由PC机对所测数据进行整理和统计后在PC机的显示屏上以表格，曲线或动态形式显示；亦可根据要求显示统计规律，如显示某一测量点的最小值，平均数等；也可用拷贝的形式打印试验报告，对最终结果和各数据超限进行可靠保存。PC机部分要求人机界面操作尽可能方便，可以实时显示，并对所出现的故障进行及时，有效处理。

　　3.8自动试验装置的保护

　　为使自动试验台安全可靠地运行，必须具有报警和强迫关机功能。为此，本装置拟采用两级报警：当压力超过第一个设定压力值时进行声光报警，此时压力尚未对压缩机造成严重危害，因此可以由工作人员进行适当处理；当压力超过第二个设定压力值（此压力可能对压缩机造成严重危害）时要强迫关机，同时报警给工作人员，以便于进行维修检查，防止发生严重事故。