基于labview交直流多功能表设计

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1、TheDesignofMulti-FuctionalMeterforAC&DCParametersBasedonLabVIEWADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnControlEngineeringbyTangLiUndertheSupervisionofProf.ChenQiongSchoolofInformationEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaJune,2012摘要随着智能电网的建设，我国的仪器仪表行业发展迅猛。电压表、电流表、功率表、万用表

2、等各种仪器仪表产品的数量和质量都有大幅提高。它们的测量结果是判定用电质量、仪器准确性、保障生产安全的重要手段。然而，分别使用各种传统专业仪表进行各项参数测量的检测方法，存在使用设备多、操作过程复杂、检测效率低的缺点，已经不能满足目前复杂电力参数的自动化、智能化检测要求。这就为开发集多种参数测量及电能分析于一体的交直流多功能表提供了市场需求，而虚拟仪器技术的发展又为应用虚拟仪器开发本多功能表系统提供了技术基础。本多功能表系统主要由数据采集卡和上位机虚拟软件两大部分组成。数据采集卡利用嵌入式DSP技术开发，用于完成三相交流、一相直流信号的数据采集和传送；虚拟软件则在LabVI

3、EW环境下编写，利用模块化的设计思想，将软件系统按功能划分为交流量分析模块、交流中直流分量分析模块、直流量分析模块、电参数综合分析模块、计时器模块等。其中，软件主体主要包含硬件驱动和系统应用程序两大部分：驱动程序用于完成对下位机DSP数据采集卡的接口驱动和通信控制，由LabVIEWVISA函数编程实现；系统应用程序利用LabVIEW多样化的交互界面及相关参数测量算法、加窗FFT、功率补偿、防脉冲移动平均算法等对被测量数据进行分析计算、显示和存储。最终实现对三相交流电压、电流幅值、频率、相位、功率、功率因素、谐波分析、不平衡度和一相直流电压、电流幅值、纹波系数的测量以及对时

4、间参数的计时功能。论文首先简要分析了仪器仪表现状和传统电量检测仪器的不足之处，从而引出交直流多功能设计的必要性。然后，依据仪器所要达到的设计要求对多功能表相关参数测量原理算法进行阐述选择。之后，对整个系统的软、硬件总体结构进行设计，并在此基础上着重介绍了上位机虚拟系统软件的实现方法。最后，通过实际测量实验证明，应用虚拟仪器技术进行交直流多功能仪表的设计，完全满足系统功能及精度要求。关键词：多功能表，虚拟仪器，电参量算法，电能分析，数据采集IAbstractWiththeconstructionofintelligentelectricgrid,theequipmentan

5、dinstrumentisdevelopingrapidly.Alargenumberofinstrumentsmadeshowagreatimproveme-ntinqualityandquantity.Theirresultsareimportantforpeopletoguaranteesafetyinproduction,decidequalityofpowerandexamineaccurancyofapparatus.Theseparatedetectioncannotsatisfytherequirementsofautomaticandintelligen

6、tdetection,onthecompicatedpower-parameter.Thereareshortcomingsthatmoreequipments,complexoperation,lowefficiency.ThiscreatedmarketdemandsfordevelopinganAC&DCmulti-fuctionaldevice.AndthedevelopmentofVirtualInstrumentlaysthetechnicalfoundationfortheexploitationofthemultimeter.Thedeviceiscons

7、istingoftwoparts:oneistheDataAcquisitionsystembasedonembeddedtechniqueofDSPandVIsoftwarebasedonLabVIEW.TheDataAcquisitionCardisusedtocollectingandsendingdata.Thesoftwareisdevidedintofivebigmodules,ACanalysis,DCanalysis,DCcomponentanalysis,comprehensiveanalysisofpara