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基于LabVIEW 的开关磁阻电机测试平台设计抵特女机摇 2016年第44卷第8期设计分祈anda m l i张或豪，王艳(北京交通大学，北京100044)摘要:针对开关磁阻电机设计了一套电机性能测试平台，对电流、电压、转速、扭矩、温度等数据进行采集、显示及分析。
硬件方面通过电压、电流、温度传感器采集数据，设计了相应的放大、隔离调理电路，选用了 N I 的PCI-6220 型数据采集卡。
软件方面通过LabVIEW 编程设计，对采集的信号进行滤波、变换、分析、显示及通信。
经实际测试，该测试平台能准确显示出开关磁阻电机运行状态下的各项参数、动态波形，为分析电机性能、运行特性提供了依据。
关键词：开关磁阻电机;电机测试平台;数据采集;LabVIEW 中图分类号:TM352;TM306文献标志码:A文章编号:1004-7018( 2016) 08-0059-04A Design of Testing Platform for Switched Reluctance Motor Based on LabVIEWZHANG Yu -hao，WANG Yan(Beijing Jiaotong University，Beijing 100044，China )Abstract ： A set of motor performance testing platform was designed for switched reluctance motor. The data of current ，voltage，rotational speed ，torque，temperature and so on were collected ， displayed and analyzed. In the aspect of hardware ，the data was collected by voltage，current and temperature sensor，and the corresponding amplification and isolation circuit was designed. PCI-6220 data acquisition card of NI was chosen. In the aspect of software，LabVIEW was used to achieve filtering ，transformation ，analysis，display and communication of the signals. By the actual test，the test platform can accurately show the parameters and dynamic waveform of the switched reluctance motor running state ， which provides a basis for the analysis of motor performance and operating characteristics.Key words ： switched reluctance motor ； motor test platform ； DAQ ； LabVIEW 0引言开关磁阻电机调速系统具有结构简单、成本低、 调速范围宽、运行可靠等优点,其调速系统较传统的 交、直流调速系统具有明显的优势[1]。
０引言ＬａｂＶｉｅｗ是实验室虚拟仪器集成环境（ＬａｂｏｒａｔｏｒｙＶｉｒｔｕａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＷａｒｋｂｅｎｃｈ）的简称，是美国ＮＩ公司推出的虚拟仪器开发平台软件，具有简洁的图形化编程环境和强大的功能。
广泛应用在数据采集与控制、信号处理、数据显示、数据分析、过程监控等领域。
ＬａｂＶｉｅｗ与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生的代码行，而ＬａｂＶｉｅｗ使用图形化编程语言Ｇ（ＧｒａｐｈＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）编写程序，产生的程序是框图的形式。
利用ＬａｂＶｉｅｗ，可以通过交互式的图形化前面板来控制系统，并直观显示所得结果，被视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。
近年来，基于ＬａｂＶｉｅｗ的测控系统广泛应用于工业生产、实验测试和科研教学的各个领域，并且取得了许多重要成果。
１系统的组成结构及工作原理试验装置测控系统的硬件包括基础硬件和外围硬件，基础硬件平台选用研华工业控制计算机，作为硬件系统的核心，集中控制试验系统的信号采集、分析计算、过程控制以及数据存储；外围硬件则主要实现信号的采集与处理功能，它包括外置的传感器、信号调理电路、多功能数据采集卡和计算机内置卡槽等。
信号采集与处理系统是虚拟仪器系统中最重要的部分。
其功能和性能直接影响虚拟仪器测试系统的测试速度和测试精度。
本系统的信号调理电路主要为信号调整电路（整形、滤波）。
多功能数据采集卡是本测试系统外置硬件的核心部分。
考虑采样频率、输入精度、Ａ／Ｄ转换速度与分辨率等技术指标，采用研华公司的ＰＣＩ－１７１０ＨＧ型数据采集卡。
该采集卡包括１６路模拟输入通道，２路模拟输出通道，１６基于Lab View的试验装置测控系统的设计及实现李力，耿军晓（中南大学机电工程学院，湖南长沙４１００８３）摘要：结合试验系统测试目的和动力系统特点，采用ＰＩＤ控制算法，开发了基于ＬａｂＶｉｅｗ的自动测控系统，实现系统精确测试和闭环控制。
一个基于LabVIEW的自动测试系统对于半导体（CMOS）芯片设计目前的趋势是在尺寸和功耗上尽可能减小。
这种趋势给测试工程师带来了不少困难，尤其是对没有自动探头站这种少数设备的工程师而言，完成这样的任务几乎是不可能的。
因此，为了减少工程师的工作量，提高测试效率和精度，一个基于LabVIEW的自动测试系统产生了。
整个系统中，包括使用PXI（PCI扩展仪器）系统数据建立的检测采集（DAQ）模块和源测量单元（SMU）模块，并依据LabVIEW为基础设计的测试程序已经在本文中被提出。
测试结果显示该系统能够改善检测效率，并实时评估测试结果。
由于软件是建立在不同模块，因此容易被扩展为不同的应用。
作为数字处理和模拟信号之间的界面传递信号，数字- 模拟转换器（DAC）已经广泛在集成电路（IC）中进行利用。
因此，在许多算法的基础上使用ADC 中已成为近年来的趋势。
并且，随着相关的检测仪器数据采集（DAQ）技术的快速发展，DAC的测试变得更方便，比以往任何时候都准确。
在这个项目中，高度集成的多功能互补半导体（CMOS）芯片被设计为一个应用发送接收（TR）系统。
它有两种功能，一种是控制该系统的工作状态逻辑功能，第二种是提供对于所有的有源器件的偏置电压，例如功率放大器（PA）通过使用其内建的DAC可以实现一些功能。
因此，芯片的逻辑功能，必须进行验证，以确保该芯片控制流程。
同时，由这些DAC提供的电压电平芯片内部已经被评估，从而保证供给到有源器件的偏压电压是在设计精度范围。
之所以这样设计是因为不同的偏压电压对于有源器件的性能增益会产生影响，从而进一步影响整个系统的整体性能。
在一般情况下，测试工程师对这种芯片的检测包括电源，信号发生器，数据采集系统，试验台，这需要很多连接从而导致检测仪器之间混乱。
最重要的是，它使校正该系统的误差变得困难，并且还引入了额外测试误差来确定最终结果。
此外，由于大量的数据已被简化和加工，因此自动测试系统必须设计成配合测量时间并且保留数据处理，同时减少通过手动操作和负载所带来的误差。
1、引言金属薄膜的磁电阻效应(GMR)由于具有灵敏度高、可靠性好等其它磁敏元器件所不具备的一系列优点,得到国内外的广泛重视.目前在国外利用GMR效应制作的磁传感器已经用于磁头、汽车测速、非接触开关等领域.近些年又发现了GMI(磁阻抗)效应,其性能比GMR更优异.我校物理系磁光实验室(校重点实验室)正在这方面进行深进的研究.其中该薄膜样片的特性丈量尤为重要,以下就是基于LABVIEW 构建的该薄膜样片的GMR自动测试系统.2、系统硬、软件先容2.1基于GPIB总线的虚拟仪器硬件由于计算机内部采用与GPIB总线完全不同标准的总线,为使计算机作为GPIB系统控制器,必须在计算机的扩展槽上插一块与GPIB总线相连的接口卡,本文采用的是美国NI公司的 AT-GPIB/TNT 型GPIB接口卡.PC机利用此接口卡,通过GPIB总线电缆与GPIB仪器相连,在软件的支持下成为一台完善的GPIB系统控制器.本系统接两台 Keithley2000数字万用表(带GPIB接口).除外,系统还有一对亥姆霍兹线圈、扫描电源(幅值在正负20V呈低频线性变化)、恒流源、四针精密探头(测试样品的夹具).2.2 LabVIEWLabVIEW是一种图形化的编程语言, 主要用来开发数据采集、仪器控制及数据处理分析等软件,功能强大.目前, 该开发软件在国际测试、测控行业比较流行, 在国内的测控领域也得到广泛应用.采用美国NI公司的LABVIEW的图形化编程语言作为开发平台,可以通过三种方式对GPIB仪器进行控制:(1) 用GPIB程序库实现控制在InstrumentI/O功能子模板下有很多GPIB函数,GPIB488-2子模板下有很多GPIB通讯功能子程序模块,这些模块在工作平台上可以调用低层的488-2驱动软件.(2)利用仪器驱动程序进行控制LABVIEW提供世界50多家着名厂家的600多种GPIB 仪器、VXI仪器以及串行口仪器的驱动程序.仅仅拥有控制单台仪器的软件,意义并不大,其真正意义在于可以把仪器驱动程序作为子程序调用.这样利用仪器驱动程序库,很方便的实现对GPIB仪器的控制.(3)利用VISA库实现控制VISA(Virtual Instrument Software Architecture),实质是一个I/O接口软件库及其规范的总称,它包含了GPIB仪器、VXI仪器、RS232仪器等各类仪器的控制操纵.所有的VISA功能模块都包含在Instrument I/O功能模块的VISA子模块中,其中VISA OPEN模块用于与指定的设备建立通讯;VISA WRITE 模块把写缓冲其中的字符串写进指定的设备;VISA READ 模块读取制定设备的数据;VISA CLOSE 模块封闭制定设备的通讯过程,开释系统资源.本系统采用GPIB程序库实现对GPIB仪器的控制.3、测试系统组成及原理基于GPIB总线的虚拟仪器系统组成原则,我们建立了一套H--R曲线虚拟仪器测试系统,计算机通过GPIB 接口卡及两个Keithley2000 六位半数字电压表对测试对象进行实时测试.样片阻抗丈量采用四端口丈量法.两根电流引线接1mA恒流源,另两根电压引线接Keithley2000数字电压表,由于电压丈量回路的高输进阻抗特性,吸取的电流极小,因此能够避免引线及接点电阻给丈量带来的影响.样片所在磁场的磁场的磁场强度时通过拟合曲线B=f(U/R)得到的,其中U 为对亥姆霍兹线圈所加的电压,R为线圈电阻,B为线圈在不同电压下的磁场强度.3.1系统测试硬件结构图为:本测试系统要研究的是样品在连续线性变化的磁场中所呈现的阻值的变化特性,即数字表1的丈量值(经过处理为样品阻值)随数字表2的丈量值(通过拟合曲线得到磁场强度)的变化情况,因此选择 XY波形记录控件来显示丈量结果.要完成虚拟仪器的测试功能,软件的设计是关键.基于LABVIEW的虚拟仪器测试软件设计包括前面板的设计及后台图形化控制程序的设计.前面板是图形化用户界面,模拟真实仪器,由控制、指示和修饰等部分组成.用户可以使用各种图标,如按钮、开关、XY波形记录控件等等,设置输进数值和观察输出量.3.2测试系统的前面板设计L abV IEW 通过"所见即所得"的可视化技术建立起友好的人机界面,针对测试和过程控制领域,提供了大量的控制对象.本系统仪器控制前面板如图1所示,主要控制对象包含有:图1 虚拟仪器测试系统前面板设计GPIB Address: 通过设置地址来控制指定的GP IB 仪器功能: 数字表的丈量功能,包括直流电流、交流电流、直流电压、交流电压、两线电阻,四线电阻某一点求均匀值的个数N1:对N1个数取均匀得到绘图时的一个元素N毫秒采集一个有效点:采样时间间隔取点数N: 采集够N个元素后绘图Chart history size: XY波形记录的最大缓存字节数write: 点击启动测试主要显示对象:XY chart: H---R 曲线图STOP : 点击则停止采样开始将H---R 曲线数据以文本文件形式保存到可以选择的路径下3.3对应前面板的后台程序如下(图形化语言):该框图充分利用了循环、顺序和条件等程序控制的结构框架,灵活处理了各模块间的连接,另外,全局变量及局部变量的运用也使前面板简洁了很多.框图中为XY波形记录建立的缓存Chart history size采用SubVI的形式也充分体现了LABVIEW的模块化编程思想.启动测试后,有效数据显示在XY波形图上,若对测试效果满足,按下STOP 按钮停止丈量,当弹出文件保存对话框时,输进文件名及保存地址保存数据以便后处理.文件保存后,丈量继续.框图程序与系统硬件一起组成一个完整的虚拟仪器测试系统,充分体现了"软件就是仪器"的思想.4、结论本文基于GPIB总线技术,计算机通过GPIB接口卡控制带有GPIB总线接口的数字电压表,在Labview环境下完成了虚拟仪器前面板以及后台框图程序的设计,建立了一套H-R曲线虚拟仪器测试系统.经实际使用证实,该系统工作可靠,丈量正确,与用传统语言编写的软件相比,界面简洁、清楚.这也充分体现了LABVIEW 在自动测试领域的上风及辉煌的远景,尤其为巨磁电阻的特性丈量提供了更直观更便捷的测试平台.。
55作者简介：苏金州(1985- )，男，硕士研究生，研究方向为智能电器及其在线监测技术。
基于LabVIEW软件的电磁电器测试系统软件设计摘 要：将LabVIEW 软件引入电磁电器产品的测试系统中，通过采用软件滤波、波形处理、后台计算、报表设计、数据库、波形分析等方法，形成操作简单、方便，测试精度高，性能优良，功能强大的电磁电器测试及分析平台，并完成整体样机的软硬件设计。
关键词：LabVIEW 软件；电磁电器；数据库；数据采集系统中图分类号：TM762 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2010)03-0055-05苏金州，许志红(福州大学 电气工程与自动化学院，福建 福州 350108)SU Jin-zhou, XU Zhi-hong（College of Electrical Engineering and Automation, Fuzhou University, Fuzhou 350108, China ）Abstract: LabVIEW was introduced into the test system of electromagnetic apparatus products, via adoption of software filtering, waveform processing, backstage calculating, report form designing, database, waveform analysis etc methods, an electromagnetic appratus test and analysis platform was formed. It is simple in operation, convenient, high in test accuracy, fine in performance and strong in functions, and the software and hardware of the whole sample machine has been completed. Key words: LabVIEW; electromagnetic apparatus; database; data collection systemTest System Software Design for ElectromagneticApparatus Based on LabVIEW检验与测试随着国民经济的发展，对电能的需求和依赖不断增大。
基于LabVIEW平台的阻抗测试系统设计与实现
张骞慧;黄鸿
【期刊名称】《现代科学仪器》
【年(卷),期】2006(000)004
【摘要】以HIOKI3532-50LCR阻抗测试仪为硬件基础,在LabVIEW开发平台下,通过RS-232接口将HIOKI3532-50LCR阻抗测试仪与计算机相连,组成了一套阻抗测试与处理系统,编制了功能强大的通信、测试与处理软件.该系统完成了对阻抗测试仪的通信、设置、测试、采集的数据的形象显示、自动存储以及输出到电子表格等功能,使仪器设备的灵活性和数据处理能力大大提高.实践表明,该测试系统运行可靠,可以稳定地实现实时测量.
【总页数】4页(P59-62)
【作者】张骞慧;黄鸿
【作者单位】北京理工大学自动控制系,北京,100081;北京理工大学自动控制系,北京,100081
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
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基于LabVIEW软件的电磁电器测试系统软件设计
苏金州;许志红
【期刊名称】《电工电气》
【年(卷),期】2010(000)003
【摘要】将LabVIEW软什引入电磁电器产品的测试系统中,通过采用软什滤波、波形处理、后台计算、报表设计、数据库、波形分析等方法,形成操作简单、方便,测试精度高,性能优良,功能强大的电磁电器测试及分析平台,并完成整体样机的软硬件设计.
【总页数】5页(P55-59)
【作者】苏金州;许志红
【作者单位】福州大学,电气工程与自动化学院,福建,福州,350108;福州大学,电气工程与自动化学院,福建,福州,350108
【正文语种】中文
【中图分类】TM762
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ＩＳＳＮ１００６－７１６７ＣＮ３１－１７０７／ＴＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮＩＮＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ第４０卷第１期 Ｖｏｌ．４０Ｎｏ．１２０２１年１月Ｊａｎ．２０２１ ＤＯＩ：１０．１９９２７／ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｙｙｔ．２０２１．０１．０２５基于ＬａｂＶＩＥＷ的三维磁场与磁力测试系统陈章龙１，２， 马 俊２， 陈博行２， 方卫强２， 张凌飞２（１．广东茂名农林科技职业学院机电工程系，广东茂名，５２５０００；２．青海师范大学计算机学院，西宁８１０００８）摘 要：现有的磁场与磁力测控系统，多数只能实现常温下一维、二维、静止单点测量，在低温下一次完成三维测试的系统并不多。
为此，设计了一种基于ＬａｂＶＩＥＷ的三维磁场与磁力测试系统，该系统主要由运动控制和数据采集两个子系统组成。
运动控制子系统以数据采集卡ＰＣＩｅ ６３４１为主控核心，目标转速值由上位机设定，通过上位机增量式ＰＩＤ算法来调节定时器产生控制脉冲ＰＷＭ，经由驱动器控制步进电机转动，带动传感器数据采集子系统按预定轨迹运动，实现数据采集与运动控制同步运行。
系统加入了对步进电动机转速测量的信号反馈支路，用以提高运动控制的准确性。
同时，在上位机动态显示测量数据并实时存储。
实验结果表明：系统运动控制精度高于９９．５％，数据采集实时、可靠，具有较高的工程应用价值。
关键词：数据采集；运动控制；三维磁场；三维磁力；增量式ＰＩＤ中图分类号：ＴＰ２７３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００６－７１６７（２０２１）０１－０１２０－０６ 收稿日期：２０２０ ０３ １７基金项目：国家自然科学基金项目（５１１６７０１６、６１７６１０４０、５１３４２００１）；青海省自然科学基金项目（２０１６ ＺＪ ９１５、２０１５ ＺＪ ７１８）作者简介：陈章龙（１９８８－），男，广东茂名人，硕士生，主要研究方向为电子信息技术。
Ｔｅｌ．：138****8507；Ｅ ｍａｉｌ：ｂｅｔｔｅｒｓｍｉｌｅ＠１２６．ｃｏｍ通信作者：马 俊（１９７３－），男，回族，青海民和人，博士，教授，主要研究方向为电子信息技术、磁悬浮技术。
