基于.labview功率測量器設(shè)計

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1、成績評定表學(xué)生姓名Xxx班級學(xué)號Xxxx專業(yè)通信工程課程設(shè)計題目基于labview功率測量器設(shè)計評語組長簽字：成績?nèi)掌?014年7月7日課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)院信息學(xué)院專業(yè)通信工程學(xué)生姓名Xxx班級學(xué)號Xxx課程設(shè)計題目基于labview的功率測量器設(shè)計實踐教學(xué)要求與任務(wù):1．學(xué)習(xí)LabVIEW的虛擬儀器原理、設(shè)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(shè)計和分析方法；4．采用LabVIEW語言，實現(xiàn)功率測量器的設(shè)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）采用LabVIEW實現(xiàn)功率測試器系統(tǒng)；（3）系統(tǒng)調(diào)試與改

2、進，調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，分析系統(tǒng)運行結(jié)果；（4）寫出設(shè)計總結(jié)報告。工作計劃與進度安排:19周（上）:學(xué)習(xí)LabVIEW虛擬儀器原理、設(shè)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(shè)計和分析方法。19周(下):采用LabVIEW語言，實現(xiàn)功率測試器的設(shè)計，并對系統(tǒng)進行性能分析。指導(dǎo)教師：2014年6月27日專業(yè)負責(zé)人：2014年6月27日學(xué)院教學(xué)副院長：2014年6月27日目錄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(shè)計23.1功率測試器總設(shè)計方案23.2各功能模塊詳細設(shè)計44結(jié)果及性能分析114.1運行結(jié)果1

3、14.2性能分析12參考文獻121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(shè)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(shè)計。基本要求: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

4、擬的信號發(fā)生器產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)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2.2流程圖圖1功率測試器總流程圖3功率測試器的設(shè)計3.1功率測試器設(shè)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(biāo)準(zhǔn)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

5、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?？偝绦蛴蓭讉€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圖3功率測試器總后面板3.2各功能模塊詳細設(shè)計（1）信號發(fā)生模塊通過設(shè)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，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(shè)計見圖5。圖4信號發(fā)生模塊前面板圖5信號發(fā)生模塊后面板（2）數(shù)據(jù)采集模

6、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（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-Phase).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(shè)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（4）能量測試機模塊這部分涉及較多的計算，如電壓、

7、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CycleAverageandRms.vi檢測出電壓和電流周期波形的均方根，即電壓和電流的有效值，分別記為U和I。根據(jù)在單相交流電中，視在功率S=電壓有效值U*電流有效值I，求出視在功率。而總功率=視在功率×功率因數(shù)。前面板圖見圖10，后面板見圖11。圖10能量測試機模塊前面板圖11功率測試器模塊后面板（4）選擇模塊據(jù)課題要求，需要分別產(chǎn)生一次模擬的電壓和電流信號和使用數(shù)據(jù)采集卡采集一次電