基于.labview功率測量器設計

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1、word資料下載可編輯成績評定表學生姓名Xxx班級學號Xxxx專業(yè)通信工程課程設計題目基于labview功率測量器設計評語組長簽字：成績?nèi)掌?014年7月7日專業(yè)技術資料word資料下載可編輯課程設計任務書學院信息學院專業(yè)通信工程學生姓名Xxx班級學號Xxx課程設計題目基于labview的功率測量器設計實踐教學要求與任務:1．學習LabVIEW的虛擬儀器原理、設計方法和實現(xiàn)技巧；2．掌握簡單LabVIEW程序的編程實現(xiàn)；3．掌握簡單功率測試系統(tǒng)設計和分析方法；4．采用LabVIEW語言，實現(xiàn)功率測量器的設計。（1）通過檢索、查資料、調(diào)查研究、確定方案、畫出組成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖；（2

2、）采用LabVIEW實現(xiàn)功率測試器系統(tǒng)；（3）系統(tǒng)調(diào)試與改進，調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，分析系統(tǒng)運行結(jié)果；（4）寫出設計總結(jié)報告。工作計劃與進度安排:19周（上）:學習LabVIEW虛擬儀器原理、設計方法和實現(xiàn)技巧，掌握簡單LabVIEW程序的編程實現(xiàn)，掌握簡單通信系統(tǒng)設計和分析方法。19周(下):采用LabVIEW語言，實現(xiàn)功率測試器的設計，并對系統(tǒng)進行性能分析。指導教師：2014年6月27日專業(yè)負責人：2014年6月27日學院教學副院長：2014年6月27日專業(yè)技術資料word資料下載可編輯目錄1目的及基本要求12功率測試器原理12.1功率測試器組成的五部分12.2流程圖23功率測試器設

3、計23.1功率測試器總設計方案23.2各功能模塊詳細設計44結(jié)果及性能分析114.1運行結(jié)果114.2性能分析12參考文獻12專業(yè)技術資料word資料下載可編輯1目的及基本要求熟悉LabVIEW開發(fā)環(huán)境，掌握基于LabVIEW的虛擬儀器原理、設計方法和實現(xiàn)技巧，運用專業(yè)課程中的基本理論和實踐知識，采用LabVIEW開發(fā)工具,實現(xiàn)功率測試器的設計?；疽?要求產(chǎn)生同頻率的仿真電壓、電流信號，它們的幅值、初相位、周期都可任意調(diào)節(jié)。將電壓，電流信號它們的幅值，初相位，周期信息送入計算機，通過調(diào)節(jié)各參數(shù)，可正確測量有效值、相位差和有功功率。并具有良好的可操作性和可維護性。2功率測試器原

4、理將采集到的電壓和電流信號采樣，再通過計算有效值、視在功率等計算出的有功功率值，并顯示出波形。信號可以有兩種方式獲取，方式0是用虛擬的信號發(fā)生器產(chǎn)生標準的信號，方式1是通過采集板獲取外界信號。采用方式1時，外界信號通過采集板傳到電腦會有一定的失真或誤差，這時候調(diào)整到方式0可以用同樣幅值和頻率的信號來與之對比。2.1組成功率測試器的五部分1.信號發(fā)生器2.數(shù)據(jù)采集器3.相位分析器4.能量測試器5.選擇器專業(yè)技術資料word資料下載可編輯2.2流程圖圖1功率測試器總流程圖3功率測試器的設計3.1功率測試器設計總方案如圖1，總體方案是將采集到的電壓和電流信號采樣，再通過計算有效值、視在

5、功率等計算出有功功率，并顯示出波形。信號可以有兩種方式獲取，方式0是用虛擬的信號發(fā)生器產(chǎn)生標準的信號，方式1是通過采集板獲取外界信號。采用方式1時，外界信號通過采集板傳到電腦會有一定的失真或誤差，這時候調(diào)整到方式0可以用同樣幅值和頻率的信號來與之對比。專業(yè)技術資料word資料下載可編輯總程序由幾個子程序構(gòu)成，分別是：相位分析部分、功率分析部分和選擇部分。其中選擇部分包括信號發(fā)生部分、數(shù)據(jù)采集（DAQ）部分。圖2功率測試器總前面板專業(yè)技術資料word資料下載可編輯圖3功率測試器總后面板3.2各功能模塊詳細設計（1）信號發(fā)生模塊通過設定參數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生一個正弦波，可以同時調(diào)節(jié)它的幅值，

6、頻率。要產(chǎn)生同頻率的一個正弦電壓信號和一個正弦電流信號，可使用sinewave.vi節(jié)點來產(chǎn)生正弦波，尤其注意器輸入頻率=信號頻率/采樣頻率。前面板見圖4。其后面板設計見圖5。專業(yè)技術資料word資料下載可編輯圖4信號發(fā)生模塊前面板圖5信號發(fā)生模塊后面板專業(yè)技術資料word資料下載可編輯（2）數(shù)據(jù)采集模塊這部分用來采集信號發(fā)生器產(chǎn)生的電壓、電流信號。采集信號后在上進行顯示，顯示出其信號波形以及瞬時值。圖6數(shù)據(jù)采集模塊前面板圖7數(shù)據(jù)采集模塊后面板專業(yè)技術資料word資料下載可編輯（3）相位分析模塊DAQ數(shù)據(jù)采集通道的數(shù)據(jù)輸入,使用FFT函數(shù)即FFTSpectrum(Mag-Phas

7、e).vi進行傅里葉變換,將信號由時域變換到頻域,得到該信號的幅度譜和相位譜。通過對FFTSpectrum(Mag-Phase)函數(shù)的view參數(shù)設置,使輸出的信號的相位單位為度。從輸出的簇中。提取數(shù)組,對數(shù)組進行運算,得到兩同頻率信號的相位差。圖8相位分析模塊前面板圖9相位分析模塊后面板專業(yè)技術資料word資料下載可編輯（4）能量測試機模塊這部分涉及較多的計算，如電壓、電流的有效值，瞬時功率、有功功率等。我們知道電壓和電流的有效值分別為：，這可以用CycleAverageand