基于labview的智能电能表设计

基于labview的智能电能表设计内容摘要：

（ 信号发生器 一台） 2） 通过 DAQ 采集此信号（波形采集） 来模拟单项智能电表的接入端 3）主界面要求为一个典型的 智能电能表 界面，各个功能应该均 具备。 4）结合 DAQ 采集到的信号进行电能的计量功能。 沈阳工程学院课程设计论文 2 2 设计思路 此次课程设计的题目为基于 Labview 的智能电能表的设计，主要是通过对Labview 对电能表进行仿真设计。 由 Labview 的 DAQ 助手对计算机外部的信息进行采集，将信息输入到 Labview 软件内，应用 Labview 软件对信息进行处理。 此次课程设计是对电能进行测量，对电能的测量即对功的测量，对功的测量需要对元件的消耗功率进行测量，对消耗功率测量，则需要将元件的电压电流进行测量，则需要 DAQ 对外部的电压、电流信息 进行采集，通过计算机的输入端口输入信息，从而可以得到外部元件的电压电流信息。 本次课程设计分为三个模块，分别为电压测量模块、电流测量模块、电费计算模块。 这些模块将电能进行测量。 电压测量模块：此模块对电压电流信息处理。 对于电压信息，需要将电压的幅值、频率、有效值等进行测量，电压信号通过计算机外部端口输入到计算机内部，通过 Labview 软件对其进行测量，电压信号进入计算机后， Labview 软件通过 DAQ 此接线端子接入软件内部，由此对 DAQ 助手设置接受的信号类型及输入的通道，对于电压信号，将 DAQ 设置为模拟电压信 号，所以 DAQ 输出的是电压信号，通过 Labview 内部的工具 —— 单频测量，对电压进行测量其幅值、频率、相位、有效值进行测量，并通过前面板对其进行显示，而测量得到的有效值对下面的电能测量提供信息。 电流测量模块：此模块将对电流进行测量，由于电能测量需要对其消耗功率进行测量，即对其电压电流进行测量，所以还要对电流进行测量。 电流信号也需要通过计算机的外部端口输入到计算机内部，并通过 Labview 内部的 DAQ 助手将其引入到软件内部，将 DAQ 设置为模拟电流信号，则 DAQ 接入程序内部为模拟的电流信号，通过对电流信号处理 后，将它和电压数据相乘，侧得到了相应的消耗功率。 电费计算模块：此模块是将用户消耗功率转换为该月所用缴纳的电费，所以要对消耗功率进行计算和转换。 由上面两个模块所得到的电压电流数据相乘得到消耗功率，乘以所用的时间，就得到了所消耗的电能，此时得到的电能单位为焦耳，而我们实际生活所用的电能单位为度，即 ，需要将所得的电能除以3600000，从而得到了该用户所用的电度，然后再乘以每度电的价格，就是该月所需要交纳的电费。 基于 Labview 的智能电能表的设计 3 3 设计方框图 电流 功率 电能 单价 电费 电压 时间 时间 沈阳工程学院课程设计论文 4 4 各部分 电路设计 电压 图 图 电压程序图 设计方法 当电压为交流电压时，程序为真，测量出交流电压的幅值、相位、频率等；当电压为直流电压时，程序为假，直接输出电压。 基于 Labview 的智能电能表的设计 5 电流 图 图 电流 程序图设计方法 当程序执行真时，电流是由随机数组成；当程序执行假时，直接产生电流。 时间 沈阳工程学院课程设计论文 6 图 图 图 时间程序图 设计方法 时间程序为记录用电时间而设计的 ，每 个月的电能存在文件夹中。 功率 图 功率 程序图 设计方法 基于 Labview 的智能电能表的设计 7 输出的电压值与电流值相乘得到相应的功率值 电能 图 电能 程序图 设计方法 输出的功率值与时间相乘得到相应的电能值。 电费 图 电费 程序图 电费 程序图 设计方法 输出的电能值与电费的单价相乘得到相应的电费。 沈阳工程学院课程设计论文 8 5 工作过程分析 设计中的程序结构 程序设计中只运用了一种程序结构：条件结构。 条件结构在编程时，将外部控制条件连接至选择端口，程序运行时选 择端口会判断送来的控制条件，引导选择结构执行相应框架中的内容。 选择条件端口的外部控制条件的数据类型可以是整型、字符型、布尔型等。 如果是布尔型，则结构包括真和假分支。 图 条件结果框图 此次课程设计的题目为基于 Labview 的智能电能表的设计，主要是通过对Labview 对电能表进行仿真设计。 由 Labview 的 DAQ 助手对计算机外部的信息进行采集，将信息输入到 Labview 软件内，应用 Labview 软件对信息进行处理。 此次课程设计是对电能进行测量，对电能的测量即对功的测量，对功的测量需 要对元件的消耗功率进行测量，对消耗功率测量，则需要将元件的电压电流进行测量，则需要 DAQ 对外部的电压、电流信息进行采集，通过计算机的输入端口输入信息，从而可以得到外部元件的电压电流信息。 本次课程设计分为三个模块，分别为电压测量模块、电流测量模块、电费计算模块。 这些模块将电能进行测量。 基于 Labview 的智能电能表的设计 9。