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本系统架构包含了硬体架构与软体设计两部分。图一所示为本套太阳能模组特性参数量测系统之系统硬体架构图，是由个人电脑、可程式环境状态产生源、各种感测装置、电子负载、示波器、摄影机、资料影像输出入介面卡、测试机架与待测太阳能电池模组所构成，各单元之功能分述如下：
个人电脑(PC)：个人电脑为整个太阳能模组量测系统之大脑，与人机界面软体(LabVIEW)配合做为本系统之控制器，它控制整个系统之运作。在软体规划下，系统控制器控制资料流程、指挥系统中仪器之操作、接收量测资料、执行计算与分析、验证量测读值是否有效、作资料储存管理、以即将测试结果显示在萤幕或输出至其他周边装置。
可程式环境状态产生源(Programmable Environment Conditioner，简称PEC)：可程式环境状态产生源用来产生待测太阳能模组所需之人造环境测试源，如照度、温度、倾斜角与方位角等主要影响太阳能模组输出特性之主要环境因素，内部包含调光电路、温度侦测与控制电路、马达驱动电路，调光电路用来产生不同强度的模拟日照，温度侦测与控制电路根据所侦测到的实际温度，与所设定的温度作一比较，当超过所设定的温度时，则启动风扇以进行降温；马达驱动电路可控制方位角、倾斜角与灯源位置，除了Z轴方向之控制外，亦接受倾斜角、方位角命令来控制步进马达，以调整整个测试机架之倾斜角与方位角，以作追日控制特性量测。电脑根据照度计与热电偶之感测读值，经计算后送出正确测试命令给PEC，以形成闭回路控制，确保可程式环境状态产生源之准确性。
各种感测装置：有照度计与热电偶，用来感测光源所产生之照度，以及目前测试环境之温度，感测装置为系统可构成闭回路控制之重要设备，其精度愈准愈可控制量测准确度。当热电偶回传温度值进入电脑后，若超过所设定的保护温度，电脑即会下命令透过资料撷取卡来控制风扇是否开启，以达到散热的效果。照度计与热电偶分别透过RS-232与资料撷取卡与电脑连接，以作即时照度与温度感测显示。
电子负载(E-Load)：电子负载作为太阳能模组之输出负载，透过GPIB(General Purpose Interface Bus，简称GPIB)通讯介面与电脑连接，利用程式设定方式，可使自动化改变电子负载之负荷值，以提供不同负载给待测太阳能模组，如此便可连续测的特性曲线上之不同工作点之电压与电流。
示波器：示波器用来量测太阳能模组在接不同负载下之输出电压与电流，示波器亦透过GPIB通讯介面与电脑连接，所量到的值回送回电脑，在做完所有测试点后，所储存之读值数据，即可画出太阳能模组之IV特性曲线。所储存之数据资料，还可做之后不同的分析利用。
摄影机：数位摄影机用来监控整个量测系统之硬体设备是否正常运作，要是有突发状况产生时，使用者从电脑画面上即可作紧急处理，以免发生灾害；另外若系统作为太阳能模组品质管控时，数位摄影机透过网路与电脑连接，可检测出瑕疵产品。
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测试机架与待测太阳能电池模组：本测试机架为根据太阳能电池模板之尺寸特别订作，可作三轴控制，包含光源高度、太阳能模组倾斜角、与方位角，电脑经由马达驱动电路产生所要控制之脉波，即可驱动步进马达，根据步进角很容易就可计算出所要送之脉波数，本系统利用资料撷取卡(DAQ)之数位I/O埠，来产生驱动步进马达之脉波讯号。
图一系统硬体架构图
图二所示为本套系统之操作流程图，系统开机后会先作初始化与自我检测，为求量测资料之可靠度与准确性，需等到系统内所有仪器设备皆正常后，才允许进入参数量测鉴别程序。系统正常后接下来为在人机界面上设定测试程序，包含几个测试点之设定，测试点多寡会影响整个测试时间，不同特性曲线量测设定，主要有两类：IV特性曲线、PV特性曲线，接着是所要测试之环境条件设定，包含照度、温度与角度之设定。测试程序设定好后，可程式环境状态产生源就会根据命令产生所要的测试源，若所产生之测试源是不正确的，需重新作计算再一次作修正到测试源准确为止，短暂延迟使太阳能电池模组输出响应稳定后，接着就可一点一点的量测输出电压与电流，后就可画出该设定照度、角度、温度下之IV特性曲线，并在人机界面上作显示或储存列印。
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本系统以图控程式LabVIEW所设计的，主要可以分为三个主要的人机介面，分别为系统设定页面、系统测量页面与系统读取页面，使用者可以透过在系统上方中间的三个按钮，即可切换不同的页面。在系统设定页面部分，包含了系统时间、现场画面、储存实验资料相关设定、环境产生源相关设定与所使用仪器的相关通讯设定；而在系统测量页面，包含了可输入待测模组型号与相关资料、量测系统相关环境参数与量测结果及相关计算数值的呈现；后使用者可在系统读取页面，将所储存的实验资料，直接读取显示在萤幕上，而不需重新再做一次实验。此系统采用视觉化的人机介面，可使操作人员方便清楚的了解系统中之各种功能，而快速轻易的熟悉系统操作。以下针对各个人机介面做一介绍：
1. 系统设定页面
图三为本系统之设定页面，在此人机介面中包含系统时间显示、选择测量资料储存方式与路径、设定并显示现场画面、方位角与入射角的调整、光源位置高低调整、照度计通讯协定设定与光源调整参数设定。
图三系统设定页面
2. 系统测量页面
图四为本系统之测量页面，在此人机介面中包含LeCroy LT342示波器测量值显示、系统环境条件、太阳能模组温度监控与保护、所待测太阳能模组型号与尺寸大小的输入、PRODIGIT 3254高功率交直流电子负载设定与操控、显示实验所测量之模组相关特性曲线与计算后之相关特性参数。
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图五为本系统之读取页面，在此人机介面中系统操作者只需选择所要读取的档案来源，按下开启档案，系统即会将所选择的档案资料，读取处理后，将该次实验所测试的模板型号显示于人机介面上，并且绘制出该次实验所测量之太阳能模组相关输出特性曲线，在此介面中加入了PIV 特性曲线绘制。
图五系统读取页面
将虚拟仪控的技术应用在量测太阳能模组的输出特性与计算上，发展出一套自动化量测太阳能模组特性参数的系统，们可以利用虚拟仪控，设计出人性化的监控画面，使得整个量测系统在操控上变得更容易、简单，只需透过键盘与滑鼠在人机介面上即可操作整个系统，而且使用者也可自行增添所需的功能，使系统更为多样化。
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监控系统将持续量测0 ~ 50 Hz 频率范围内的参数，并稳定进行资料撷取、储存，与传输作业。针对梅雅萨球场，团队即以CompactRIO 平台为架构，并搭配使用NI LabVIEW 图形化程式设计环境所开发的多层次软体程式。
感测器的功用十分单纯，即提供高量测品质的资料；传感器与所属讯号处理单位之间的连接线，亦为精简的长度。从网路架构与经济效益的观点来看，要能以少的讯号处理单位达到所需的效能。团队即基于上述条件构成完整的量测方案。由于是以加速规进行量测作业，因此ICP 标准为量测主力。
主机电脑位于安全地点，并做为系统主体。在正常的作业条件下，电脑将搜集并分析储存于周边节点(Peripheral node) 的资料，且以同样方式处理后续资料。在设定阶段，电脑就如同节点组态与感测器校准的使用者介面。电脑亦为可透过网际网路而远端存取系统的闸道。
量测系统所预设的主要功能，即是要能分配撷取节点，以达成符合逻辑与经济效益的解决方案。而上述目的则缩短讯号连接线的长度，以期能于数万支行动电话、数百组电视讯号天线，与数不清电线的环境中，提升整体的量测品质。
透过CompacRIO节点所构成的网路，量测系统可达分散式资料撷取节点的优势，并可立于网路状态之外，分配资料储存的相关作业。正常情况下，主机电脑将整合节点，并控制资料的检索与储存作业。若重要的讯号处理单位或网路失去功能，每组CompactRIO节点均可立检索并储存资料达数天之久。
CompactRIO亦可达到的运算与储存效能，并以精巧体积承受严苛的环境条件。
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视频测试解决方案
我们使用具有高数据吞吐能力的PXI Express和具有处理能力的NI FlexRIO开发了FlexMedia VA-01视频分析仪和FlexMedia VG-01高清视频发生器，为自动视频测试提供了一个经济合算的解决方案。FlexMedia V系列视频测试模块可以以超过20G比特每秒的速率测试3D和高清电视以及电脑显示器主板，从而使电子制造商显著减少测试时间，同时继续生产产品。
这套经济合算的FlexMedia V系列产品适用于高容量视频生产测试，为高清和3D屏幕测试提供了全面、低功耗的理想解决方案。用户将受益于其人工立、全自动测量，比人工操作快30秒。因为产品是基于行业标准的PXI平台的，故新系统有助于降低输出制造缺陷，并提供良好的支持和维护。
FlexMedia V系列产品
VA-01视频分析仪具有利用高速LVDS信号采集来执行实时的全高清视频像素和比特误码率分析的特点。它可同时测试多达8个HDTV（包括刷新率为240Hz的1080p视频和新的刷新率为60Hz的4Kx2K超宽显示器）和多达30位色深。除了多个被测设备的并行处理能力和高视频分辨率，VA-01分析仪还与单槽PXI设计相适应，工程师也可以使用诸如LabVIEW函数库等来实现软件集成。
VG-01高清视频发生器提供的多复合、分量视频生成和数字接口。VG-01发生器可以生成高达30Hz/48位色深的1080p高清视频或60Hz/36位色深的3D视频，并支持HEC、ARC、CEC、DDC以及编码标签比特传输。该系统可支持7+1音频，拥有YPbPr、RGB、RGBS、YC以及CVBS等模拟视频，和6通道视频矩阵视频输出触发器。
结论
FlexMedia VA-01视频分析仪和VG-01高清视频发生器为自动化视频测试提供了一个经济合算的解决方案。通过创建基于PXI和NI FlexRIO的产品，我们开发了一个解决方案，它可以为用户提供很高的性能和数据吞吐率，而由于利用了行业标准平台，故其易于支持和维护。后，我们使用相对于完全定制解决方案明显更少的时间和更小的团队，完成了这个视频测试产品。
