LABview测量阻抗功率及相位分析实验.doc

综合课程设计

基于LABVIEW测量阻抗功率

院〔系、部〕：

信息工程学院

姓名：

学号：

班级：

专业：

电气工程及其自动化

指导教师：

1目的及根本要求

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，运用专业课程中的根本理论和实践知识，采用LabVIEW开发工具,实现功率测试器的设计。

根本要求: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比照。

2.1组成功率测试器的五局部

信号发生器

信号过滤器

数据采集器

相位分析器

能量测试器

2.2流程图

图1功率测试器总流程图

3功率测试器的设计

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比照。

总程序由几个子程序构成，分别是：相位分析局部、功率分析局部和选择局部。其中选择局部包括信号发生局部。

图2功率测试器总前面板

图3功率测试器总后面板

3.2各功能模块详细设计

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。

图4信号发生模块前面板

图5信号发生模块后面板

〔2〕相位分析模块

提取数组,对数组进行运算,得到两同频率信号的相位差。

图9相位分析模块后面板

计算模块综合

有功功率无功功率视在功率品质因数和误差简单设置公式提取数值即可得到，后面板如图

其中计算有功无功视在功率的计算公式：

有功功率

无功功率

视在功率

品质因数