基于虚拟仪器的RLC参数测量

第卷第期增刊年月仪器仪表学报基于虚拟仪器的参数测量张军习友宝古天祥居惠琴电子科技大学自动化工程学院成都摘要提出了基于虚拟仪器的语言的编程环境参数参数侧量的原理与实现方法重点讨论了一法相位差的计算方法并且介绍了虚拟仪器的特点和基于关橄词同时给出了软件主程序流程图虚拟仪器相位差吐饰艺夕,川初于交流阻抗测量时由于交流阻抗电桥的平衡条件复引言杂收敛性差桥路结构复杂成本高且抗干扰性差因而目前智能测试仪中很少采用法和目前测量电路参数的仪器多种多样其网络分析法用于射频微波频段的阻抗测量虽然测方法也不尽相同随着工程技术要求的提高它们的弊端也逐渐显露出来技术的发展试精度很高但价格相当昂贵欧姆定律如图法测量原理基于虚拟仪器所示给我们提供了一种灵活高效的解决方案它改变了传统仪器的测量模式使测量系统由松散结合的常常不兼容的独立仪器发展成紧密结合的虚拟测量系统元虚拟仪器的出现开辟了仪器技术的新纪它是多门技术与计算机技术结合的产物其基本思想是利用计算机来管理仪器组织仪器系统将传图侧原理图统仪器中某些硬件电路由软件实现是美国国家仪器公司简称言开发平台公司公司推出的交互式语亡一下书下犷田田得被侧阻瓦一针八二一禅长,,尹一令‘一“,,勒则“一别…,测原理一昔卜·目前对元件参数的精确测量有四种方法平衡电式中小是亡和只要得知参数的相仅差义七一山了芍尸山、一脚以桥法琴法法和网络分析法平衡电桥法用和争的值就可求出被侧阻仪器仪表学报第卷抗之的组成一二小又习氏软件设计和氏。被采集到计算机后编程的难点是相位式中氏一从而相位差中二。一“否差争的计算过一小检侧法频谱分析法的检测结果受采样点数的影响较大相关分析侧过零检测法测量相位差是通过判断两个同频信号过零点的时刻计算其时间差相位差式为算法然后将其转换为相应相关分析法利用了两个同频正弦信号的互相关函这一过程可用图△表示其相位差的计算公为两个被检测信号数零时刻值与其相位差的余弦值成正比的原理获得相位差△一令其中为信号周期△由于噪声通常与信号不相关因而该方法有很过零点的时差在计算机中运用软件好的噪声抑制能力假设有两个同频且登加有噪声的实现过零检测时信号被采样离散化若假定信号△则演化为信号数组元素序号之差的第素的过零点对应数组其中为采样心田个元素△币信号一的过零点对应其数组第个元式中则有为噪声间隔两信号的互相关函数为一了条”寺,〔田,〕「。“‘‘·,氏,当二时,〔一寺〕·田”,‘,〕〔·‘‘·”,图过零检侧法原理图由于噪声与信号不相关而且两噪声之间也不相过零检侧法的误差与数据采集卡的位数信号的采样频率幅值及信号的干扰因素有关而且信号过零点时常常会有抖动级谁分析法关并利用三角函数的正交性可得到一一二二‘八匕气。一口气口一叭少二尸甲‘频谱分析法是通过对被检测信号进行频谱分析获得信号的相频特性即,。·,然后计算两信号在主频率处的一。。。卜矗,。差值即可测得两个信号的相位差设两个周期信号在有限区间内绝对可积则有由此可知计算出两个信号的幅值一。矗。。及它们见习在一时刻的互相关函数即可求得相位差名。小但对于不能用常规的方法求得因为信号登加有噪声为此我们用自相关的方法得到田人式中人一习小一石拜石万币的值。一、人含对于信号函数氏有自相关习习〔不』‘吸第期增刊基于虚拟仪器的参数测量以上的分析可以看出采用相关分析法计算两同频正当一时。一粤丁、了一。。一落‘弦信号的相位差是一种较好的方法图图给出了流程提供了许多库函数对于熟悉用它设计面板则语言的人来说编程是相当容易的。同样对信号有时根据实际需要可以调出所需的显示型控制型控了即信号的幅度件可由自相关函数凡设计好的面板如图所示求得实际计算互相关函数和自相关函数时信号为采样后的离散点序列算法实现步骤对连续信号后进行采样和转换变为离散时间序列“〔〕。一计算自相关函数和互相关函数。一贵鬓··‘〔“〕击习少〔〕图面板“。。一贵鬓。〔〕〔〕··式中为采样点数计算相位差小争结束语食本文叙述的滩程序流程及面板设计参数测方法具有电路简单可扩展性强维护及升级方便等优点它利用计算机对匕羊一设里参数进行双通道教据采集数据进行处理所以数据采集部分在整个程序中有很重要的地位宜选用精度高的数据采集卡参考文献甘古天祥王厚军习友宝等京机械工业出版社古天祥学出版社电子侧原理北。。虚拟仪器试验教程〔〕成都电子科技大计算子程序张毅刚乔立岩虚拟仪器软件开发环境北京机械工业出版显示计算结果社图程序流程图