一、基本任务及要求：
①用虚拟仪表技术设计中频发电机试验系统，进行仿真调试，并能仿真运行。要求能完成以下试验项目：他励空载特性，他励稳态短路特性，电压波形正弦性畸变率，对称负载下的电压偏差、相位差。重点是电气参数的测量方法研究。 ②基于DAQ板进行测量，精度等级：0.5级。 ③谐波分析的最大谐波次数为40。 ④测量、分析结果以“虚拟仪表”的形式在屏幕上显示。 ⑤试验方法及数据处理要求按厂方提供的“中频发电机试验检试大纲”                  
                                                                                
二、进度安排及完成时间：
①查阅资料，了解发电机试验的方法及现状，完成选题报告及文献综述初稿。3周。       
②学习LabVIEW的编程方法。1周。                                                
③研究试验参数的测量原理及基于虚拟仪表技术的实现应用方法；3周。                 
④学会使用DAQ板和LabVIEW实现数据采集的方法；1周。                          
⑤系统组成设计，试验参数检测设计，传感器选择，信号调理电路设计；1周。           
⑥确定软件的结构，设计关键算法；1周。                                          
⑦编写程序，上机调试，仿真联调；2周。                                          
⑧撰写毕业设计说明书，整理文档资料，答辩；3周。
 
本课题的主要任务首先是研究电气参数的测量方法，再用虚拟仪器实现，进行调试，并能仿真运行。其具体设计要求如下：
(1) 测试项目要求：要求要完成对发电机系统的他励空载特性，他励稳态短路特性，电压波形正弦性畸变率，对称负载下的电压偏差、相位差等参数的测量。
(2) 精度要求：测量仪器的精度，直接影响测试结果的准确性。对于一个测试系统来说，系统的测试精度越高，测试结果越接近真实值。本课题设计要求的精度等级是0.5级。
(3) 采样要求：在本系统中，所采集的信号最大谐波次数要求达到40次，中频发电机的基波频率为400Hz，所以最高次谐波频率为40*400Hz，根据香农采样定理，为不至于采集的波形失真，采样频率应至小是被采集的信号最高频率的两倍，但是在实际测试过程中，为保证基准信号的完整性和相位的准确性，两倍是远远不够的。为达到系统要求，采样频率要大于或等于最高次谐波频率的3倍。
(4) 软件设计要求：要求用Labview编写程序，实现数据的采样、存储、处理、显示等功能。

本课题只要求测试四项发电机系统参数，因此对计算机的配置要求不高，但LabVIEW虚拟仪器程序只能够在Windows2000/NT/9X/XP等操作系统中运行，因此，计算机需用Windows2000/NT/9X/XP等操作系统。目前流行配置的PC机就可以满足本设计的要求。
本设计运用实验室的设施，基于虚拟仪器设计中频发电机试验系统，完成了以下工作：
1、完成了对发电机系统的他励空载特性，他励稳态短路特性，电压波形正弦性畸变率，对称负载下的电压偏差、相位差等参数的测量。
2、运用虚拟仪器技术实现中频发电机实验系统，可以提高测量精度和测量速度。
3、用LabVIEW进行图形编程能够节省许多程序开发时间，且界面很丰富，便于二次开发。
本设计的不足之处：
1、发电机有许多项电气参数需要测量，由于时间与条件的限制，我们只测试了其中较基础的四项。
2、编写的程序过于简单，若需要运用到实际测试中，程序还需要加强与改进。
总的来说，我们还是完整的完成了本设计的要求，实现了基于虚拟仪器的中频发电机的电气参数的测试。
 
目录
摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
第1章  绪论 1
1.1 电机试验概述 1
1.1.1 电机测试技术 1
1.1.2 电机测试技术与自动测试系统的发展 1
1.2 虚拟仪器技术 3
1.2.1 虚拟仪器的组成和分类 3
1.2.2 虚拟仪器的优点 4
1.2.3 虚拟仪器的软件系统 5
1.2.4 虚拟仪器的现状和展望 5
1.3 本课题的目的与意义 6
第2章  系统总体方案的确定 8
2.1 系统总体设计要求 8
2.2 系统设计方案的比较 8
第3章  系统硬件电路设计11
3.1 系统硬件的总体结构设计11
3.2 系统硬件子模块的设计12
3.2.1传感器的选择 12
3.2.1.1 电流传感器的选择 12
3.2.1.2 电压传感器的选择 13
3.2.1.3 速度传感器的选择 14
3.2.2 信号调理电路 14
3.2.3 数据采集卡(DAQ) 15
3.2.5 计算机的选择 17
第4章  基于LabVIEW的系统软件设计 18
4.1系统总体软件设计 18
4.2 测试系统运用的算法分析19
4.2.1谐波分析 19
4.2.2 采样 20
4.2.3 曲线拟合 21
4.2.4  DFT与FFT算法22
4.3 测试系统菜单设计24
4.4数据采集程序设计26
4.5 各项测试的设计实现29
4.5.1 他励空载特性测试29
4.5.2 他励稳态短路特性测试30
4.5.3 电压波形正弦性畸变率的测定31
4.5.4 对称负载下的电压偏差、相位差32
第5章　实验结果与分析34
5.1 采集程序的调试34
5.2 他励空载特性的调试35
5.2 他励短路稳态短路特性的调试36
5.2 电压波形正弦性畸变率的调试36
5.2 对称负载下的电压偏差、相位差的调试37
结束语38
参考文献39
致谢41