【文章內(nèi)容簡介】 CII 格式的 GPIB 總線傳輸在內(nèi)。具有 GPIB 和 RS232接口，并且 34401A 響應(yīng)三種不同的指令語言： SCPI 命令（可編程儀器的標(biāo)準(zhǔn)命令）、3478A 和 Fluke 8840A 的命令，驅(qū)動(dòng)器也可用國家儀器公司的 LabVIEW 和 HPVEE 兩種軟件。 第 5頁 BS3001 工頻電參數(shù)測試儀以高速、 高精度 A/D 轉(zhuǎn)換器為核心，利用多片微處理器和大規(guī)?？删幊踢壿嫾呻娐?，采用國際先進(jìn)的雙磁芯零誤差電流互感器新技術(shù)；同時(shí)對(duì)三相電壓、電流、相位和頻率進(jìn)行采樣，計(jì)算出每相的電壓、電流的有效值；并通過數(shù)字移相的方法，精確地計(jì)算出每相的有功功率、無功功率；采用特有的數(shù) /頻轉(zhuǎn)換技術(shù)，將每相的功率或總功率無精度損失地轉(zhuǎn)換成電能脈沖，并可設(shè)置高低頻輸出；利用數(shù)字分析方法，對(duì)采樣波形進(jìn)行失真度和 0~21 次諧波的計(jì)算測量；具有很寬的電壓、電流測量范圍，量程自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)切換； 菜單操作方式，具有標(biāo)準(zhǔn)的 RS232 接口，可方便地 與其它儀器設(shè)備組成自動(dòng)測量系統(tǒng)；不開蓋自校準(zhǔn)方式確保該儀器最佳精度，并保持長期穩(wěn)定。 數(shù)據(jù)采集卡 數(shù)據(jù)采集卡使用 HP82350GPIB 接口卡 ,同時(shí)配備 IEEE488 電纜。可以通過 HP34401A上的 IEEE488 接口將 HP34401A 所測量的數(shù)據(jù)采樣進(jìn)入計(jì)算機(jī)，通過軟件分析處理得出各項(xiàng)電能參數(shù)測量結(jié)果的數(shù)據(jù)。電壓、電流、頻率信號(hào)采集單元可實(shí)現(xiàn)高精度的實(shí)時(shí)采集，獲得包括電壓、電流、頻率的實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)。同時(shí)，通過 HP82350GPIB 接口可以通過軟件向 HP34401A 發(fā)出儀器參數(shù)設(shè)置命令。通過 軟件編程就可以完成一系列的指示儀表自動(dòng)檢測功能。而對(duì)功率、功率因素的測試則是通過 BS3001 工頻參數(shù)測試儀完成，對(duì) BS3001的控制和數(shù)據(jù)采集則是通過計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)串口 RS232和 HP 上的 RS232串口進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊完成。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的選擇 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) (RDBMS)是管理關(guān)系型數(shù)據(jù)的系統(tǒng)軟件，對(duì)數(shù)據(jù)的所有操作，包括定義、查詢、更新以及其他的各種控制，都是通過 RDBMS 進(jìn)行的。目前流行的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品有很多，如 Oracle、 Sybase、 Acccesss 以及 MS SQLServer 等，各個(gè)產(chǎn) 品都有各自的優(yōu)點(diǎn)。而 MS SQLServer 是其中的代表作之一。 MSSQLServer 與 Windows 無縫連接，在 Windows 操作系統(tǒng)平臺(tái)上運(yùn)行 MS SQLServer 無疑是無人能比的。 MS SQLServer 的價(jià)格相對(duì)其他的中等以上的數(shù)據(jù)庫低廉。 MSSQLServer 是十分易于使用的數(shù)據(jù)庫管理系第 6頁 第 7頁 統(tǒng)，它有極其友好的用戶界面。界面的易用性一直是微軟的強(qiáng)項(xiàng)， MS SQLServer 在這個(gè)方面自然也繼承了這個(gè)優(yōu)點(diǎn)。它提供了多種工具用以幫助用戶創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫對(duì)象，調(diào)試 數(shù)據(jù)庫程序，代替了部分 SQL 編程，以求快速完成系 統(tǒng)的管理任務(wù)。因此眾多領(lǐng)域中的最終用戶和程序員都選擇了 MS SQLServer 來構(gòu)建數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序。 在此次應(yīng)用中，建立了 jbjdgl 數(shù)據(jù)庫，其中含有 6個(gè)數(shù)據(jù)表， data、 unit、儀表類別、檢定環(huán)境、待檢儀器、檢定記錄。 Data 表用于存放指示儀表每次檢定的每個(gè)測點(diǎn)數(shù)據(jù)（見圖 ） ； unit 是送檢單位數(shù)據(jù)存放表（見圖 ） ； 儀表類別表用于存放設(shè)置被檢表數(shù)據(jù)（見圖） ； 待檢儀表用于存放在檢驗(yàn)中由于各種原因中斷的臨時(shí)測試數(shù)據(jù)，在程序中可以使用這些數(shù)據(jù)繼續(xù)此次檢定工作（見圖 ） ； 檢定環(huán)境表存放登陸人員信息，用于密碼驗(yàn)證圖 data表結(jié)構(gòu) 圖 unit表結(jié)構(gòu) 圖 儀表類別表結(jié)構(gòu) 圖 待檢儀表表結(jié)構(gòu) （結(jié)構(gòu)圖略）； 檢定記錄表存放檢定完成后的各種數(shù)據(jù)記錄，各表結(jié)構(gòu)（見圖 ）。 其余的軟硬件配置 計(jì)算機(jī)配置：客戶機(jī)（ CPU1GHz、內(nèi)存 256M、硬盤 20G 以上、 RS232 接口）、服務(wù)器（ CPU2GHz、內(nèi)存 512M、硬盤 20G 以上）。編程開發(fā)軟件采用 Visual Basic，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)使用 SQL Server 。軟件系統(tǒng)的構(gòu)成采用客戶機(jī) /服務(wù)器模式，也可以使用單機(jī)系統(tǒng)，即客戶機(jī)軟件和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器軟件安裝于 同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上即可。 Visual Basic,簡稱 VB，是 Microsoft 公司推出的一種 Windows 應(yīng)用程序開發(fā)工具。是當(dāng)今世界上使用最廣泛的編程語言之一，它也 被公認(rèn)為是編程效率 較 高的一種編程方法。無論是開發(fā)功能強(qiáng)大、性能可靠的商務(wù)軟件，還是編寫能處理實(shí)際問題的實(shí)用小程序， VB 都是最快速、最簡便的方法。 VB 擁有圖形用戶界面（ GUI）和快速應(yīng)用程序開發(fā)（ RAD）系統(tǒng)，可以輕易的使用 DAO、 RDO、 ADO 連接數(shù)據(jù)庫，或者輕松的創(chuàng)建 ActiveX 控 件。程序員可以輕松的使用 VB 提供的組件快速建立一個(gè)應(yīng)用程序。 理論基礎(chǔ) 圖 檢定記錄表結(jié)構(gòu) 第 8頁 本文所說的交流電氣參數(shù)，是指工頻交流信號(hào)的電氣參數(shù)，包括電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)等。其中電壓、電流參數(shù)主要為電壓、電流的有效值 。功率參數(shù)包括有功功率、無功功率、視在功率 。電能參數(shù)包括有功電能和無功電能。早期對(duì)交流電氣參數(shù)的測量是根據(jù)電磁感應(yīng)原理，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，使儀器的指針或轉(zhuǎn)盤發(fā)生偏轉(zhuǎn)，以模擬形式顯示測量結(jié)果。采用這種測量方法的儀器體積大、精度低。而采用電橋和檢流計(jì)組成的測量系統(tǒng)可獲得高精度的測量結(jié)果，但操作復(fù)雜、 費(fèi)時(shí)費(fèi)力。隨著現(xiàn)代傳感技術(shù)、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，先后出現(xiàn)了直流采樣法、霍爾原理法、模擬乘法器法等對(duì)交流電氣參數(shù)的測量方法。這些方法是以直流電壓的形式輸出測量結(jié)果，雖然可將輸出的直流電壓信號(hào)通過壓一頻變換或直流數(shù)字電壓表轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出，但對(duì)測量信息的主要處理仍然是模擬形式的，因而限制了測量精度與穩(wěn)定性的提高。 70 年代以來，隨著交流采樣理論、模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、微電子技術(shù)，特別是微處理器技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，使基于微處理器的數(shù)字化測量方法迅速發(fā)展起來。這種方法利用 ADC對(duì)瞬時(shí)采樣的電壓和電流信號(hào) 進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，而由微處理器以軟件方式完成測量算法。由于軟件的靈活性，使校準(zhǔn)、補(bǔ)償?shù)裙δ茏兊萌菀讓?shí)現(xiàn)，同時(shí)測量功能也得以極大的擴(kuò)充。 連續(xù)量的離散化、量子化及采樣定理 電流和電壓信號(hào)一般都表現(xiàn)為連續(xù)的形式，為了進(jìn)行數(shù)字化測量，必須對(duì)連續(xù)信號(hào)進(jìn)行離散化和量子化。所謂離散化，是將時(shí)間上連續(xù)的量轉(zhuǎn)化為離散量，即在確定時(shí)刻上確定并保持其瞬間值。而量子化是用一組相鄰量之間差值相等的己知固定量，分別去近似地代替幅度上連續(xù)的各瞬間值。對(duì)連續(xù)量進(jìn)行離散化和量子化是數(shù)字化測量的基礎(chǔ)。 采樣定理可表述為 :為了能從采 樣信號(hào)完全恢復(fù)出連續(xù)信號(hào)，采樣頻率必須不小于連續(xù)信號(hào)最高頻率的 2倍。只有滿足采樣定理，才能保證對(duì)連續(xù)量的離散化采樣值，包含有連續(xù)信號(hào)的所有信息。 交流電壓、電流的測量 第 9頁 交流電壓、電流可用有效值、平均值、峰值來表征，但在實(shí)際應(yīng)用中，特別是對(duì)于非正弦信號(hào)而言，有效值更為常用。 根據(jù)電工原理，周期性變化的電壓、電流信號(hào)的有效值為 : ? ?dttuTU T?? 0 21 (21), ? ?dttiTI T?? 0 21 (22) 其中 T 為信號(hào)的周期。將式 (21)和式 (22)離散化可得 : ? ????? 10 21 Nn nuNU (23), ? ????? 10 21 Nn niNI (24) 式中 u(n)和 i(n)分別為被測電壓、電流信號(hào)經(jīng)采樣保持、模數(shù)轉(zhuǎn)換后的離散序列。N為一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù)。當(dāng)采集的點(diǎn)足夠多，在 ADC 位數(shù)合適的條件下，選用適當(dāng)?shù)乃惴?，可獲得高準(zhǔn)確度的測量結(jié)果。 正弦電路單相有功功率的測量 正弦電路單相有功功率的定義式為 : P=UIcosφ (25)，式中 U、 I分別為電壓、 電流有效值， cosφ為負(fù)載功率因數(shù)。同時(shí)，式 (25)也可對(duì)應(yīng)非正弦情況下的基波有功功率，但此時(shí)， U、 I、φ分別對(duì)應(yīng)基波電壓、電流有效值及基波電壓、電流間的相位差。 有功功率也可由下式進(jìn)行計(jì)算 : ? ?? ?dttituTP T?? 01 (26） 上式離散化得 : ? ? ? ????? 101 Nn ninuNP （ 27） 采用式 (27)進(jìn)行有功功率的數(shù)字