智能化测控系统》课程设计.ppt

差，计算相位测量的相对误差。
5 课 程 设 计 1天
报告
完成课程设计报告，要求说明1－5环节中具体的实现的方法以及测量结果。
考核办法
课程设计的成绩由平时考勤、设计报告、程 序三部分构成，其中
平时考勤成绩满分100分，占课程设计总成绩的 10%；
设计报告成绩满分100分，占课程设计总成绩的 40%；
3.对先开课程的要求 课程设计的先修课程包括《电路》、《模拟（数字）电子技术基 础》、《信号分析与处理》等。
教学基本要求：
本课程设计要求学生在LABVIEW实验平台上，设计双路正弦信号 源，以此作为分析的电压和电流仿真信号，完成各交流参数的测 量。
具体要求： 设计双路正弦信号源，前面板中能够设置信号的频率、幅值和相 位，以及噪声幅值，显示信号曲线。 设计程序框图，实现交流参数的测量。 包括电压和电流的有效值， 相位、功率因数，有功/无功功率、谐波失真（THD）。 选择滤波器（低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、IIR滤波器、 FIR滤波器等可选），显示滤波后的电压和电流信号； 设计子VI，分别采用多周期计数法、线性插值法和三点法三种方 法测量电压信号的频率，计算三种方法的频率测量的相对误差。 设计子VI，采用FFT方法测量电流信号的频率和相位，计算相位测 量的相对误差。 要求前面板的界面设计合理美观，程序框图层次清楚。 完成课程设计报告，要求说明1－5环节中具体的实现的方法以及 测量结果，包括设计的各个VI的前面板和程序框图。
2. 目的与任务 计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。虚拟 仪器以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。 通过本课程设计，使学生了解智能仪器的分类、组成、特点以及 智能仪器的发展方向及新技术；掌握虚拟仪器的数据采集技术、 人机对话接口技术以及典型数据处理算法。能够熟练运用所学知 识进行智能仪器的设计和开发。
程序成绩满分100分，占课程设计总成绩的50%。
前面板示例
课程设计的主要内容一：双路正弦信号源
前面板
程序框图
课程设计的主要内容一：双路正弦信号源
DBLSin Wave
课程设计的主要内容二：滤波和谐波失真
为了决定一个系统引入非线性失真的大小，需要得到系统引入 的谐波分量的幅值和基波的幅值的关系。
最高谐波控制用于谐波分析的最高谐波，包括 基频。例如，对于三次谐波分析，将最高谐波 设为3，以测量基波、二次谐波和三次谐波。
课程设计的主要内容三：频率测量
子VI设计
多周期计数法-－douzhouqi.vi 线性插值法--xianxingchazhi.vi 三点法—sandian.vi
课程设计的主要内容三：频率测量
多周期计数法-－douzhouqi.vi
课程设计的主要内容三：频率测量 线性插值法--xianxingchazhi.vi
课程设计的主要内容三：频率测量 三点法—sandian.vi
课程设计的主要内容四：相位测量
基于FFT的方法
课程设计的主要内容四：相位测量
3 信号处理
1天
设计滤波器（低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、IIR滤波器、FIR滤波 器等可选），显示滤波后的电压和电流信号；分析信号的谐波失真。
4 频率测量
设计子VI，分别采用多周期计数法、线性插值法和三点法三种方法测量电压
1天
信号的频率，计算三种方法的频率测量的相对误差。 设计子VI，分别采用FFT方法和自相关法测量电流信号与电压信号度的相位
谐波失真是谐波分量的幅值和基波幅值的相对量。假如基波的 幅值是A1，而二次谐波的幅值是A2，三次谐波的幅值是A3， 四次谐波的幅值是A4。。。。。。N 次谐波的幅值是AN，总 的谐波失真（THD）为：
课程设计的主要内容二：滤波和谐波失真
对输入信号进行完整的谐波分析，包括测定基 波和谐波，返回基波频率和所有的谐波幅度电 平，以及总的谐波失真度（THD）。
基于FFT的方法
课程设计的主要内容四：相位测量
基于自相关的方法
注意事项
可自由组合成小组完成课程设计，但不能抄袭。 周五上午开始验收程序，下午5：00前必须提
交课程设计报告。 报告采用word文档编辑，要求内容完整（包括
设计的前面板、程序框图、测量方法原理等。）
课程内容、学时分配及基本要求
序号 课程内容 学时
基本要求
1 准备工作
教师集中讲解《基于LABVIEW的交流参数测量虚拟仪器》课程设计的主要
1天
Байду номын сангаас
内容及要求，计划课程设计的一周日程安排。学生完成课程设计题目的
总体方案。
2
仿真信号 源设 计
1天
设计双路正弦信号源，前面板中能够设置信号的频率、幅值和相位，以及噪 声幅值，显示信号曲线。
《智能化测控系统》课程设计
基于LABVIEW的交流参数测量 虚拟仪器
自动化与电气工程学院 程金 2019/12/20
本课程的性质、目的与任务及对先开课程的要求：
1.课程的性质 《基于LABVIEW的交流参数测量虚拟仪器》是测控与仪器专业学 生在学习《智能化测控系统》课程的基础上，以LABVIEW为实验 平台，培养学生运用所学知识与技术开展综合设计和创新实践的 能力，增强学生灵活性和创新意识，进一步使学生了解智能仪器 的发展方向及新技术，熟悉虚拟仪器的基本结构及工作原理，掌 握虚拟仪器多种类型信号的数据采集方法以及信号分析和处理技 术。