基于labview的智能電能表設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-18 15:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （ 信號(hào)發(fā)生器 一臺(tái)） 2） 通過 DAQ 采集此信號(hào)（波形采集） 來模擬單項(xiàng)智能電表的接入端 3）主界面要求為一個(gè)典型的 智能電能表 界面，各個(gè)功能應(yīng)該均 具備。 4）結(jié)合 DAQ 采集到的信號(hào)進(jìn)行電能的計(jì)量功能 。 沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文 2 2 設(shè)計(jì)思路 此次課程設(shè)計(jì)的題目為基于 Labview 的智能電能表的設(shè)計(jì)，主要是通過對(duì)Labview 對(duì)電能表進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。由 Labview 的 DAQ 助手對(duì)計(jì)算機(jī)外部的信息進(jìn)行采集，將信息輸入到 Labview 軟件內(nèi)，應(yīng)用 Labview 軟件對(duì)信息進(jìn)行處理。 此次課程設(shè)計(jì)是對(duì)電能進(jìn)行測(cè)量，對(duì)電能的測(cè)量即對(duì)功的測(cè)量，對(duì)功的測(cè)量需要對(duì)元件的消耗功率進(jìn)行測(cè)量，對(duì)消耗功率測(cè)量，則需要將元件的電壓電流進(jìn)行測(cè)量，則需要 DAQ 對(duì)外部的電壓、電流信息 進(jìn)行采集，通過計(jì)算機(jī)的輸入端口輸入信息，從而可以得到外部元件的電壓電流信息。本次課程設(shè)計(jì)分為三個(gè)模塊，分別為電壓測(cè)量模塊、電流測(cè)量模塊、電費(fèi)計(jì)算模塊。這些模塊將電能進(jìn)行測(cè)量。 電壓測(cè)量模塊：此模塊對(duì)電壓電流信息處理。對(duì)于電壓信息，需要將電壓的幅值、頻率、有效值等進(jìn)行測(cè)量，電壓信號(hào)通過計(jì)算機(jī)外部端口輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)部，通過 Labview 軟件對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，電壓信號(hào)進(jìn)入計(jì)算機(jī)后， Labview 軟件通過 DAQ 此接線端子接入軟件內(nèi)部，由此對(duì) DAQ 助手設(shè)置接受的信號(hào)類型及輸入的通道，對(duì)于電壓信號(hào)，將 DAQ 設(shè)置為模擬電壓信 號(hào)，所以 DAQ 輸出的是電壓信號(hào)，通過 Labview 內(nèi)部的工具 —— 單頻測(cè)量，對(duì)電壓進(jìn)行測(cè)量其幅值、頻率、相位、有效值進(jìn)行測(cè)量，并通過前面板對(duì)其進(jìn)行顯示，而測(cè)量得到的有效值對(duì)下面的電能測(cè)量提供信息。 電流測(cè)量模塊：此模塊將對(duì)電流進(jìn)行測(cè)量，由于電能測(cè)量需要對(duì)其消耗功率進(jìn)行測(cè)量，即對(duì)其電壓電流進(jìn)行測(cè)量，所以還要對(duì)電流進(jìn)行測(cè)量。電流信號(hào)也需要通過計(jì)算機(jī)的外部端口輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)部，并通過 Labview 內(nèi)部的 DAQ 助手將其引入到軟件內(nèi)部，將 DAQ 設(shè)置為模擬電流信號(hào)，則 DAQ 接入程序內(nèi)部為模擬的電流信號(hào)，通過對(duì)電流信號(hào)處理 后，將它和電壓數(shù)據(jù)相乘，側(cè)得到了相應(yīng)的消耗功率。 電費(fèi)計(jì)算模塊：此模塊是將用戶消耗功率轉(zhuǎn)換為該月所用繳納的電費(fèi)，所以要對(duì)消耗功率進(jìn)行計(jì)算和轉(zhuǎn)換。由上面兩個(gè)模塊所得到的電壓電流數(shù)據(jù)相乘得到消耗功率，乘以所用的時(shí)間，就得到了所消耗的電能，此時(shí)得到的電能單位為焦耳，而我們實(shí)際生活所用的電能單位為度，即 ，需要將所得的電能除以3600000，從而得到了該用戶所用的電度，然后再乘以每度電的價(jià)格，就是該月所需要交納的電費(fèi)。 基于 Labview 的智能電能表的設(shè)計(jì) 3 3 設(shè)計(jì)方框圖 電流 功率 電能 單價(jià) 電費(fèi) 電壓 時(shí)間 時(shí)間 沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文 4 4 各部分 電路設(shè)計(jì) 電壓 圖 圖 電壓程序圖 設(shè)計(jì)方法 當(dāng)電壓為交流電壓時(shí)，程序?yàn)檎?，測(cè)量出交流電壓的幅值、相位、頻率等；當(dāng)電壓為直流電壓時(shí)，程序?yàn)榧?，直接輸出電壓? 基于 Labview 的智能電能表的設(shè)計(jì) 5 電流 圖 圖 電流 程序圖設(shè)計(jì)方法 當(dāng)程序執(zhí)行真時(shí)，電流是由隨機(jī)數(shù)組成；當(dāng)程序執(zhí)行假時(shí)，直接產(chǎn)生電流。 時(shí)間 沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文 6 圖 圖 圖 時(shí)間程序圖 設(shè)計(jì)方法 時(shí)間程序?yàn)橛涗浻秒姇r(shí)間而設(shè)計(jì)的 ，每 個(gè)月的電能存在文件夾中。 功率 圖 功率 程序圖 設(shè)計(jì)方法 基于 Labview 的智能電能表的設(shè)計(jì) 7 輸出的電壓值與電流值相乘得到相應(yīng)的功率值 電能 圖 電能 程序圖 設(shè)計(jì)方法 輸出的功率值與時(shí)間相乘得到相應(yīng)的電能值。 電費(fèi) 圖 電費(fèi) 程序圖 電費(fèi) 程序圖 設(shè)計(jì)方法 輸出的電能值與電費(fèi)的單價(jià)相乘得到相應(yīng)的電費(fèi)。 沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文 8 5 工作過程分析 設(shè)計(jì)中的程序結(jié)構(gòu) 程序設(shè)計(jì)中只運(yùn)用了一種程序結(jié)構(gòu)：條件結(jié)構(gòu)。 條件結(jié)構(gòu)在編程時(shí)，將外部控制條件連接至選擇端口，程序運(yùn)行時(shí)選 擇端口會(huì)判斷送來的控制條件，引導(dǎo)選擇結(jié)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)框架中的內(nèi)容。選擇條件端口的外部控制條件的數(shù)據(jù)類型可以是整型、字符型、布爾型等。如果是布爾型，則結(jié)構(gòu)包括真和假分支。 圖 條件結(jié)果框圖 此次課程設(shè)計(jì)的題目為基于 Labview 的智能電能表的設(shè)計(jì)，主要是通過對(duì)Labview 對(duì)電能表進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。由 Labview 的 DAQ 助手對(duì)計(jì)算機(jī)外部的信息進(jìn)行采集，將信息輸入到 Labview 軟件內(nèi)，應(yīng)用 Labview 軟件對(duì)信息進(jìn)行處理。 此次課程設(shè)計(jì)是對(duì)電能進(jìn)行測(cè)量，對(duì)電能的測(cè)量即對(duì)功的測(cè)量，對(duì)功的測(cè)量需 要對(duì)元件的消耗功率進(jìn)行測(cè)量，對(duì)消耗功率測(cè)量，則需要將元件的電壓電流進(jìn)行測(cè)量，則需要 DAQ 對(duì)外部的電壓、電流信息進(jìn)行采集，通過計(jì)算機(jī)的輸入端口輸入信息，從而可以得到外部元件的電壓電流信息。本次課程設(shè)計(jì)分為三個(gè)模塊，分別為電壓測(cè)量模塊、電流測(cè)量模塊、電費(fèi)計(jì)算模塊。這些模塊將電能進(jìn)行測(cè)量。 基于 Labview 的智能電能表的設(shè)計(jì) 9
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