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基于 U18 和 LABVIEW 的电流电压功率测量 摘要：采用数据采集卡 U18，以 LabVIEW为平台来设计一个对工频交流信号的电 压、 电流和功率的采集测量系统， 主要介绍了虚拟仪器的概念、 开发语言及其优 势特点，设计了电压、电流的转换电路，用采集卡 U18 对信号进行交流采样， 并应用 LabVIEW的图形化编程来进行电压、 电流和功率测量的程序设计， 实现系 统的实时操控、储存和运算，并能在计算机上显示和输出。 关键字 ：LabVIEW软件 U18 采集卡 交流采样 电压 电流 功率 1 背景和意义 20 世纪 90 年代以来，在计算机技术的推动下，以虚拟仪器为标志的通用化、智能化和 网络化测量仪器及测试系统得到了迅猛发展， 使得测量仪器和数据采集系统的设计方法和设 计技术产生了深刻的变化。 另外， 随着现代科学技术的飞速发展， 对电力参数的测量精度有了更高的要求， 得到大 家普遍的关注。 其中对电压、 电流、电功率等参数的测量方法很多， 主要有使用万用表测量、 交流电压（电流）表直读测量、示波器测量等方法。但这些测量方法由于都要用到实际的测 量仪器，不仅仪器功能单一，更新周期长，价格贵，而且在测量的过程中容易产生误差，导 致测量结果偏离正确值， 因此这些方法在一些领域便慢慢地被弃用了。 这样虚拟仪器就得到 了广泛的应用，尤其是近年来美国 NI 公司的创新产品图形化编程环境 LabVIEW 的出现， 使虚拟仪器技术为工业界所接受，并能广泛地应用于对电压、电流、电功率等信号的测量。 本系统的设计就是为了打破传统的测量仪器与计算机互相分离的状况， 应用虚拟仪器技 术来设计一个对工频交流信号的电压、 电流和功率的测量系统。 这就要求通过一个信号采集 系统将电信号采集，通过图形化编程软件 LabVIEW 来编写一个测量程序，可实现各测量过 程的按键操作，可调可改，并通过计算机来显示测量结果的虚拟测量。 2 虚拟仪器的概念及简介 所谓虚拟仪器技术， 是指用户在通用计算机平台上， 自己编制， 调用软件来开发仪器功 能，根据测试任务的需要来定义和设计仪器的测试功能， 其实质是充分利用计算机来实现和 扩展传统仪器功能。 虚拟仪器技术综合运用了计算机技术、 数字信号处理技术和软件工程方 法，可赋予仪器初步智能， 能共享丰富的软硬件资源， 代表了测量仪器与自动测试系统未来 的发展方向， “软件就是仪器”反映了虚拟仪器技术的本质特征。虚拟仪器的概念最初是在 开发 LabVIEW时提出的， LabVIEW是目前最为成功， 应用最为广泛的虚拟仪器软件开发环境。 近年来， 虚拟仪器得到广泛的应用， 与它的强大的性能价格比优势是分不开的。 虚拟仪 器技术取代传统仪器成为必然趋势。 因为虚拟仪器相对于传统仪器， 具有明显的优点： 灵活 性、高性价比、技术更新快、易于网络化、实现传统仪器不可能实现的功能。它的灵活性体 现在，用户可以自定义功能，选择自己喜欢的界面图标符号，而不象传统仪器那样，一出厂 其功能及外观已经固化，用户只是被动应用。高性价比主要指，用户拥有一台计算机，运行 不同的应用程序就得到相应的仪器。 换句话就是， 一台计算机完全可以取代实验室里的所有 仪器实现测量， 从而节约大笔资金。 由于虚拟仪器中软件是关键， 所以更新软件使之功能更 新所需时间大大减少。