基于PXI總線的通用變壓器測式系統(tǒng)的設(shè)計
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2)NI-DAQ測量板卡由于采用高質(zhì)量元器件、補償元件而使因溫度變化所引起的測量誤差縮小到6ppm/℃以下；板卡帶有校準(zhǔn)電路，應(yīng)用中只需通過一個軟件命令即可進(jìn)行校準(zhǔn)，減少運行中因時間和溫度漂移引起的誤差對測量結(jié)果的影響。
(3)在一個系統(tǒng)中同時使用多種測量板卡和在一個開發(fā)平臺下集成大量技術(shù)的前提是在測量系統(tǒng)中進(jìn)行前端信號調(diào)理。NI的信號調(diào)理產(chǎn)品采用模塊化設(shè)計，具有對多種類信號進(jìn)行調(diào)理的功能；通道增益、濾波和激勵電平的配置均可編程；擁有高速總線，模擬信號的采樣速率可達(dá)333ks/s；同時提供系統(tǒng)保護(hù)功能。
(4)不管是DAQ產(chǎn)品還是信號調(diào)理裝置，它們均具有最佳的軟件集成功能。這些設(shè)備的配置軟件不僅可以快速診斷板卡本身或連接上的問題，而且設(shè)置的虛擬通道可以將采集所得數(shù)據(jù)自動轉(zhuǎn)換成具有工程含義的單位。
(5)支持多種總線標(biāo)準(zhǔn)，如ISA總線，PCI總線，PXI/CPCI總線，PCMCIA總線，USB總線。
3系統(tǒng)軟件的設(shè)計
LabWindows/CVI是NI公司提供給用戶的虛擬儀器軟件之一，是用于開發(fā)數(shù)據(jù)采集、儀器控制及自動測試的一個開發(fā)平臺，在該平臺下用戶可以快速方便地編寫、調(diào)試和修改應(yīng)用程序，形成可執(zhí)行文件。使用LabWindows/CVI設(shè)計的虛擬儀器可脫離LabWindows/CVI開發(fā)環(huán)境，用戶最終看見的是和實際硬件儀器相似的操作面板。本系統(tǒng)以LabWindows/CVI為開發(fā)平臺，采用模塊化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計思想編寫系統(tǒng)控制軟件。用戶主界面控制包括所有菜單及參數(shù)控制按鈕和實時/分析控制按鈕。菜單及參數(shù)控制按鈕主要用來選擇試驗項目以及設(shè)置測試該項目時的有關(guān)參數(shù)；實時/分析控制按鈕用來選擇對數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集還是對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)流程如圖2所示。
3.1數(shù)據(jù)的采集
由于變壓器試驗測試項目多，不同測試項目中測試信號的性質(zhì)不同，對測試的采樣率要求也不一致，為了滿足不同項目的測試要求，設(shè)計數(shù)據(jù)采集軟件時可以采用動態(tài)連接庫(DLL)技術(shù)。首先把對儀器進(jìn)行配置和數(shù)據(jù)讀取的函數(shù)做成動態(tài)連接庫，然后在運行主程序中通過加載動態(tài)連接庫，獲取其函數(shù)指針來調(diào)用函數(shù)，從而實現(xiàn)對儀器的操作。
3.2數(shù)據(jù)的存儲
為方便對不同測試項目的數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的處理、分析以及對某些測試項目中顯示波形，本系統(tǒng)利用開放數(shù)據(jù)庫互連(ODBC)技術(shù)來存儲數(shù)據(jù)。首先應(yīng)用SQL建立一個描述存入內(nèi)存的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫之間關(guān)系的表格，然后將讀取的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫。最后利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)，就可以更方便地對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，可以很方便地對要顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行定位以及選擇不同測試項目的波形進(jìn)行顯示。
3.3波形的顯示
波形顯示的實質(zhì)就是把存放在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)以波形的形式顯示出來。顯示時可以通過按下面板上的按鈕來顯示不同測試項目不同通道的波形，同時還可對波形進(jìn)行放大和縮小等變換。
4結(jié)束語
本系統(tǒng)利用基于PXI總線的虛擬儀器技術(shù)來構(gòu)建的變壓器自動測試系統(tǒng)簡單實用，方便靈活。由于采用了NI公司業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品和測量驅(qū)動軟件，不僅可以保證各種變壓器試驗項目的測量精度，而且可以實現(xiàn)了變壓器試驗的自動測試，大大提高實驗效率及數(shù)據(jù)的處理、分析、存盤和試驗報告的自動生成。同時，在此基礎(chǔ)上將臺式PC機改為便攜式計算機，該系統(tǒng)還可以應(yīng)用于變壓器生產(chǎn)現(xiàn)場、安裝調(diào)試現(xiàn)場對變壓器進(jìn)行某些項目的測試，因此它在變壓器的制造行業(yè)、使用行業(yè)具有重大意義。
參考文獻(xiàn)
［1］沈陽變壓器廠編，變壓器試驗［M］.機械工業(yè)社，1986，9.
［2］張易知等編.虛擬儀器的設(shè)計與實現(xiàn)［M］.西安電子科技大學(xué)出版社，2002，1.
［3］數(shù)據(jù)采集與信號調(diào)理手冊［S］.美國國家儀器有限公司，2003，5.
［4］NIMultifunctionDAQFeatureSelectionGuide［J］.NATIONALINSTRUMENTSＴＭ,2003,5.
［5］李世平等編.PC計算機測控技術(shù)及應(yīng)用［M］.西安電子科技大學(xué)出版社，2003，1.
［6］劉剛等編.在CVI環(huán)境下開發(fā)基于GPIB總線的自動測試系統(tǒng)［J］.電測與儀表，2003，2.
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