基于LabVIEW PCI

1、基于labview pci当前国内对电力的性能测试基本上仍处于手工测量的阶段，每项性能指标都由专用的仪器举行测量，无数测试项目仍采纳一些指针式仪表，存在读数误差大、费工、耗时，功能容易等问题，测量的重复性、可信度较差。的浮现有效的解决了这一问题，所谓虚拟仪器就是利用现有的计算机，加上特别设计的仪器硬件和专用软件，形成既有一般仪器的基本功能，又有普通仪器所没有的特别功能的高档低价的新型仪器。在虚拟仪器系统中，硬件仅仅是为了解决信号的输入输出，软件才是囫囵仪器系统的关键。软件对硬件采集的数字信号举行加工、分析，得到各种所需要的信息。 本文采纳研华公司的pci-1712l高速数据采集卡及其为定制的a

2、dvantech da&c工具包，结合labview胜利地开发出一套变压器测试系统。1变压器测试系统1.1系统原理及功能用于变压器空载带载的输入输出、的测试，可以完成变压器常规试验系统，可以实现自调压、数据测量、分析、实时显示、保存及打印功能。电流、电压信号经过互感器后转换为标准信号，通过数据采集卡采集后，系统推断其区间范围，通过串口与举行通信来挑选具有合适量程的电流和电压互感器，从而提高系统的测量精度。1.2系统结构测试系统的结构框图1所示。2测试系统的硬件设计电压互感器：采纳vsm型系列霍尔电压，能在电隔离条件下测量沟通，脉冲以及各种不规章波形的电压。电流互感器：采纳6个不同量程的

3、csm系列霍尔电压传感器，csm025b、csm050b、csm100b、csm200b、csm300b。数据采集卡：pci-1712l是研华公司的一款功能强大的高速多功能pci数据采集卡。它有1m转换速度的12位ad转换器，卡上带有fifo缓冲器(可存储lk ad采样值和32k da转换数据)。pci-1712l提供16路单端或8路差分的模拟量输入(也可单端差分混合用法)，2路12位da模拟量输出通道，16路数字量输出通道，以及3个10 mhz时钟的16位多功能计数器通道。采集方式包括输入预触发、过触发、延时触发等数据采集方式，模拟输入通道通道可以举行自立编程增益控制，端子板选用研华公司配套

4、的adam-3968。cpld：采纳altera公司的maxii系列的epm1270cpld，包含1270个le相当于40k门数，980个等效宏单元，8k用户可用flash比特数。3测试系统的软件设计3.1软件功能自调压测试系统软件结构图2所示。3.2数据采集研华公司不仅为labview编程开发了专用的vi工具包，并且提供了丰盛的实例程序，利用其advantech da&c工具包，可以迅速高效地开发出数据采集模块。设置参数如下：触发源，触发模式，时钟源，触发边缘，信号源类型，采样通道，采样开头通道，采样个数，采样频率，通道增益；以上可以按照实际测试的硬件配置和需求举行设置。3.3数据测

5、量及频谱分析labview拥有强大数组分析和数据处理功能，测量参数值包括沟通有效值，直流重量，有效值，占空比，升高时光，下降时光，过冲，峰峰值，最大值，最小值。运用labview提供的信号处理工具包，可以迅速对采集的波形数据举行fft功率谱密度分析。3.4数据推断对采集到的电流、电压值大小举行区间推断，并发出控制信号给cpld，挑选相应的电流电压互感器，提高系统的测量精度。为进一步提高精确性，在推断前，利用防脉冲干扰平均值滤波的原理对采集到的电流、电压数据举行滤波。用一个for循环将某一通道采集的数据变成一为数组，数组的长度可以自己定义，假设系统中定义为n，即将通道采集的n个数据举行推断，去掉

6、最大值和最小值，将剩下n-2个数据举行算术平均，即得到一次有效的采样值。运用labview数组工具包中的array max & min，delete from array以及meanvi即可完成对采集数据的软件滤波。因为电流、电压推断的区间较多，用labview实现起来略显繁琐，因此本文采纳与lab-view互相结合的办法实现。先在visual c+中编写推断程序并生成dll文件，然后通过lab-view中的代码接口点(code interface node)调用，即可实现该功能，事实证实，这是一种高效、易行的办法。c语言部分程序代码原理如下：中singal为cin接口的输人参数，及采

7、集、滤波后的电流信号，pattern为cin接口的输出参数，及控制信号，通过串口挺直写入到cpld，从而挑选相应的电流或电压互感器。3.5串口通信labview不仅在仪器io中，特地提供了串口通信的，而且提供了串口范例以加快开发速度。首先通过visa configure serial portvi举行相应的串口配置，通过visa writevi将控制信号写入串口与cpld通信，最后用visa dose.vi关闭串口。3.6显示、打印及保存labview最吸引人的特性是对数据的图形化显示有丰盛的支持，强大的图形显示功能增加了用户界面的表达能力，通过这些丰盛的图标控件，工程师们无需再为复杂的界面编

8、程花费大量精力。graph控件对已经采集到数据举行数据处理，按照实际要求将这些数据组织成所需的图形。测试系统软件的前面板的波形显示采纳graph控件，3所示。通过设置前面板菜单文件-vi属性一类别打印选项即可将打印出前面板中的波形。labview提供的强大的文件io函数是一组功能较强的文件处理工具，可以满足不同的文件按操作要求。为了满足不同数据的存储格式和性能要求，labview提供了多种文件类型。用户可以采纳文本文件(text files)、表单文件(spreadsheet)、二进制文件(binary files)、数据记录文件(data-log files)、波形文件、labview测试文件等格式将所采集到的数据举行存储，用户可以用法表格或文本编辑器打开查看。本测试系统采纳的是表单文件，可以用microsoft excel打开