基于labview功率测量器设计说明

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1、....成绩评定表学生姓名Xxx班级学号Xxxx专业通信工程课程设计题目基于labview功率测量器设计评语组长签字：成绩日期2014年7月7日专业....课程设计任务书学院信息学院专业通信工程学生姓名Xxx班级学号Xxx课程设计题目基于labview的功率测量器设计实践教学要求与任务:1．学习LabVIEW的虚拟仪器原理、设计方法和实现技巧；2．掌握简单LabVIEW程序的编程实现；3．掌握简单功率测试系统设计和分析方法；4．采用LabVIEW语言，实现功率测量器的设计。（1）通过检索、查资料、调查研究、确定方案、画出组成系统

2、结构方框图；（2）采用LabVIEW实现功率测试器系统；（3）系统调试与改进，调整系统参数，分析系统运行结果；（4）写出设计总结报告。工作计划与进度安排:19周（上）:学习LabVIEW虚拟仪器原理、设计方法和实现技巧，掌握简单LabVIEW程序的编程实现，掌握简单通信系统设计和分析方法。19周(下):采用LabVIEW语言，实现功率测试器的设计，并对系统进行性能分析。指导教师：2014年6月27日专业负责人：2014年6月27日学院教学副院长：2014年6月27日专业....目录1目的及基本要求12功率测试器原理12.1功率测

3、试器组成的五部分12.2流程图23功率测试器设计23.1功率测试器总设计方案23.2各功能模块详细设计44结果及性能分析114.1运行结果114.2性能分析12参考文献12专业....1目的及基本要求熟悉LabVIEW开发环境，掌握基于LabVIEW的虚拟仪器原理、设计方法和实现技巧，运用专业课程中的基本理论和实践知识，采用LabVIEW开发工具,实现功率测试器的设计。基本要求:要求产生同频率的仿真电压、电流信号，它们的幅值、初相位、周期都可任意调节。将电压，电流信号它们的幅值，初相位，周期信息送入计算机，通过调节各参数，可正确

4、测量有效值、相位差和有功功率。并具有良好的可操作性和可维护性。2功率测试器原理将采集到的电压和电流信号采样，再通过计算有效值、视在功率等计算出的有功功率值，并显示出波形。信号可以有两种方式获取，方式0是用虚拟的信号发生器产生标准的信号，方式1是通过采集板获取外界信号。采用方式1时，外界信号通过采集板传到电脑会有一定的失真或误差，这时候调整到方式0可以用同样幅值和频率的信号来与之对比。2.1组成功率测试器的五部分1.信号发生器2.数据采集器3.相位分析器4.能量测试器5.选择器专业....2.2流程图图1功率测试器总流程图3功率测

5、试器的设计3.1功率测试器设计总方案如图1，总体方案是将采集到的电压和电流信号采样，再通过计算有效值、视在功率等计算出有功功率，并显示出波形。信号可以有两种方式获取，方式0是用虚拟的信号发生器产生标准的信号，方式1是通过采集板获取外界信号。采用方式1时，外界信号通过采集板传到电脑会有一定的失真或误差，这时候调整到方式0可以用同样幅值和频率的信号来与之对比。专业....总程序由几个子程序构成，分别是：相位分析部分、功率分析部分和选择部分。其中选择部分包括信号发生部分、数据采集（DAQ）部分。图2功率测试器总前面板专业....图3功

6、率测试器总后面板3.2各功能模块详细设计（1）信号发生模块通过设定参数发生器产生一个正弦波，可以同时调节它的幅值，频率。要产生同频率的一个正弦电压信号和一个正弦电流信号，可使用sinewave.vi节点来产生正弦波，尤其注意器输入频率=信号频率/采样频率。前面板见图4。其后面板设计见图5。专业....图4信号发生模块前面板图5信号发生模块后面板专业....（2）数据采集模块这部分用来采集信号发生器产生的电压、电流信号。采集信号后在上进行显示，显示出其信号波形以及瞬时值。图6数据采集模块前面板图7数据采集模块后面板专业....（3

7、）相位分析模块DAQ数据采集通道的数据输入,使用FFT函数即FFTSpectrum(Mag-Phase).vi进行傅里叶变换,将信号由时域变换到频域,得到该信号的幅度谱和相位谱。通过对FFTSpectrum(Mag-Phase)函数的view参数设置,使输出的信号的相位单位为度。从输出的簇中。提取数组,对数组进行运算,得到两同频率信号的相位差。图8相位分析模块前面板图9相位分析模块后面板专业....（4）能量测试机模块这部分涉及较多的计算，如电压、电流的有效值，瞬时功率、有功功率等。我们知道电压和电流的有效值分别为：，这可以用C

8、ycleAverageandRms.vi检测出电压和电流周期波形的均方根，即电压和电流的有效值，分别记为U和I。根据在单相交流电中，视在功率S=电压有效值U*电流有效值I，求出视在功率。而总功率=视在功率×功率因数。前面板图见图10，后面板见图11。图10能量测