labview的电流发生器设计【字数：13702】
labview的电流发生器设计[160515118498309]
低压电器应用非常广泛，但是它的性能影响电力系统的稳定。为了确保它的性能需要对其进行检测，因此需要电流发生器为之提供电流发生信号。在分析电流发生器性能需求后，提出了一套基于LabVIEW的电流发生器设计方案。系统由工控机、数据采集卡、控制切换电路和电流测量电路等硬件组成。软件部分由LabVIEW 2016编制，采用模块化结构提升软件灵活性。通过控制步进电机调压实现电流调节，利用数据采集实现电流测量。实际应用表明，本文设计的系统具有电流输出稳定和抗干扰能力强等特点。Key words: lowvoltage electrical data acquisition LabVIEW current source 目 录
1.绪论 1
1.1课题的背景 1
1.2课题研究的意义 1
1.3课题的发展趋势 1
1.4课题主要研究内容 1
1.5论文章节安排 2
1.6本章小结 2
2.总体方案设计 3
2.1性能需求 3
2.2方案比较 3
2.3系统总体方案设计 4
2.4本章小结 5
3.系统硬件部分 6
3.1系统的构成部分 6
3.2系统模块设计介绍 6
3.2.1三相大电流发生器主电路模块 6
3.2.2电流测量模块 7
3.2.3步进电机模块 8
3.2.4 PCI高精度数据采集模块 9
3.2.5控制切换电路模块 12
3.3本章小结 14
4.系统软件部分 15
4.1LabVIEW简介 15
4.2软件架构设计 15
4.3系统的软件设计流程 16
4.4系统的用户界面设计 18
4.5系统的程序框图设计 18
4.5.1系统初始化程序设计 19
4.5.2自动调节与手动调节选择程序设计 19
4.5.3电压与电流的换算程序设计 20
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/> 4.5.4判断电流精度程序设计 21
4.5.5粗、细调压器组程序设计 21
4.5.6电机调节电流程序 24
4.6本章小结 26
5.系统的调试 27
5.1系统调试的步骤 27
5.2系统调试过程结果分析 27
5.2.1登录界面 27
5.2.2电流设定界面 29
5.2.3模式选择界面 29
5.2.4电流调节主界面 30
5.3本章小结 31
6.总结与展望 32
6.1总结 32
6.2展望 32
6.3课题对环境及社会可持续发展的影响 33
参考文献 34
致谢 35
1.绪论
1.1课题的背景
随着《中国制造2025》的提出，到2025年我国制造业将从制造大国转变为制造强国，届时我国工业制造的水平将有大幅度提高，市场的巨大潜力将为我国企业带来前所未有的发展机遇。而低压电器应用范围极为广泛，涉及多个行业，例如电力设施建设、通信、新能源发电以及工业控制等。这些行业的发展都对低压电器产生需求，未来我国也将在这些行业上投入很大的力度。因此为了更全面、快速和准确地测试低压电器产品的性能保护功能，低压电器生产企业对低压电器产品测试高精度电流源的需求十分紧迫。
因此，对低压电器产品安全性和可靠性的检测已经成为一个具有十分重要的研究课题。
1.2课题研究的意义
低压电器产品虽然能带来可观的利润，但其可靠性与安全性是其收益的前提。
目前国内生产商家和科研机构对低压电器产品的测试虽然运用了一些电流调节装置，但是普遍还是依靠人工手动调节电流装置或是用普通电机进行调节的电流发生装置，很难满足测试精度与可靠性等指标要求。
本课题对高精度电量测量、步进电机驱动技术、变换与传输和高精度、高速调流、恒流控制算法的理论和应用进行研究。在此基础上，采用数据采集技术、信号分析处理转换技术和测试测量等多种相关技术和手段为一体的由步进电机进行调节的低压电器测试专用电流源。由此满足低压电器产品测试对于高精度电流源的需求，因此在低压电器产品测试中应用广泛。同时，本课题借助LabVIEW平台运用虚拟仪器技术实现人机交互操作界面的设计，成本低廉，开发简单，非常具有现实意义。
1.3课题的发展趋势
随看电子科技的飞速发展，各种电器、电子设备对电源的性能要求日益提高，电源不断朝着低成本，高效率，小型化，高可靠性，模块化和智能化发展。故电流源今后的发展目标就是不仅要在性能上做到高次谐波低、噪声低、效率高、既节能又不干扰环境，而且在功能上力求实现智能化、数控化、网络化、多功能化。
1.4课题主要研究内容
（1）高精度电量测量、变换与传输
高精度电流源采用闭环控制方式，需要对输出电流信号进行高精度的采集，由此来计算得出下一时刻的控制信号，所以要求其具有高准确度电量采集、变换和传输能力并能够实现多路信号同步采集。
（2）步进电机驱动技术
本课题设计的电流源采用步进电机电动调压加变压器的形式进行电流调节，所以为了提高电流调节精度，需要对步进电机驱动技术进行研究。
1.5论文章节的安排
全文总共分为六个章节，每个章节的主要内容如下：
第一章为绪论部分，主要介绍了课题的背景、课题的意义、课题的发展趋势以及课题的主要研究内容。
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