本發(fā)明屬于電氣工程和測控，尤其涉及一種基于labview的高壓數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代航空工業(yè)機電系統(tǒng)保護和系統(tǒng)的工程測試維護過程中，準(zhǔn)確、實時地測量和分析高壓信號是至關(guān)重要的現(xiàn)有技術(shù)一般使用傳統(tǒng)的測量儀器，存在體積大、操作復(fù)雜、實時性差、準(zhǔn)確性低等缺點。隨著計算機的軟件模擬儀器逐漸興起，通過虛擬儀器技術(shù)(virtual?instrumentation)可以實現(xiàn)對高壓電流進行高效地實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)處理。

2、labview(laboratoryvirtual?instrumentengineeringworkbench)是國家儀器公司(ni)開發(fā)的一款廣泛使用的圖形化編程平臺，能方便地與各種數(shù)據(jù)采集硬件連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的獲取、分析和顯示。結(jié)合現(xiàn)有的虛擬儀器技術(shù)，基于labview的軟件系統(tǒng)設(shè)計能夠極大提高數(shù)據(jù)采集的效率和精度。

3、如公開號為cn118534263a的中國專利，公開了一種基于labview的局部放電聲光電聯(lián)合在線監(jiān)測系統(tǒng)，在線監(jiān)測系統(tǒng)包括：labview交互軟件、電采集模塊、光采集模塊、聲音采集模塊與多模態(tài)融合模型，labview交互軟件用以展示變壓器局部放電分析結(jié)果，電采集模塊用以檢測變壓器局部放電脈沖電流，光采集模塊用以獲取變壓器整體與局部放電位置圖像，聲音采集模塊用以接收超聲波信號，多模態(tài)融合模型用以分析采集的信號，判斷出是否產(chǎn)生放電情況，采集的電、光與聲音信號均上傳至多模態(tài)融合模型內(nèi)部，通過labview交互軟件完成對多模態(tài)融合模型的導(dǎo)入與部署。該專利能夠有效的對電氣設(shè)備中放電的情況進行檢測，及時對電氣設(shè)備進行維護，避免了發(fā)生故障的情況。但該專利主要用于放電聲光電聯(lián)合在線監(jiān)測，包括了光采集模塊、聲音采集模塊和多模態(tài)融合模型，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高；同時，沒有針對高壓數(shù)據(jù)進行采集的模塊，不適用于高壓數(shù)據(jù)采集處理。

4、如公告號為cn105004510b的中國專利，公開了一種激光器長期頻率穩(wěn)定性的測量裝置，包括：外腔半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)、原子蒸汽池、光電探測器、數(shù)據(jù)采集卡、電壓放大器和labview程序處理系統(tǒng)；外腔半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)輸出的激光兩次經(jīng)過原子蒸汽池，原子蒸汽池輸出端連接光電探測器的采樣端，光電探測器和數(shù)據(jù)采集卡建立連接，數(shù)據(jù)采集卡通過其設(shè)有的pci端口與labview程序處理系統(tǒng)連接。該專利還公開了一種激光器長期頻率穩(wěn)定性的測量方法。該專利把待測激光器的頻率鎖定在原子分子的超精細躍遷譜線上，不需要待測激光器與標(biāo)準(zhǔn)頻率源激光器或另一臺同類型激光器的拍頻信號，就可以獲得激光器的長期頻率穩(wěn)定性。但該專利主要用于激光器長期頻率穩(wěn)定性的測量，包括了外腔半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)、原子蒸汽池、光電探測器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高；同時，沒有針對高壓數(shù)據(jù)進行采集的模塊，不適用于高壓數(shù)據(jù)采集處理。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于labview的高壓數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)和方法。

2、本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)。

3、本發(fā)明提供的一種基于labview的高壓數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，包括：高壓信號采集模塊、數(shù)據(jù)采集卡、計算機和labview虛擬儀器，所述高壓信號采集模塊連接數(shù)據(jù)采集卡，所述數(shù)據(jù)采集卡連接計算機，所述labview虛擬儀器運行在計算機上；

4、所述高壓信號采集模塊用于連接高壓被試品，采集高壓信號，通過高壓傳感器進行信號隔離，將高壓信號轉(zhuǎn)換為低壓信號；

5、所述數(shù)據(jù)采集卡用于將低壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；

6、所述計算機用于運行l(wèi)abview虛擬儀器，進行數(shù)據(jù)分析和結(jié)果顯示；

7、所述labview虛擬儀器用于設(shè)計圖形化界面，實時數(shù)據(jù)采集、存儲和實時分析。

8、優(yōu)選地，所述高壓信號采集模塊包括高壓傳感器、信號處理子模塊，所述高壓傳感器連接信號處理子模塊；

9、所述高壓傳感器用于信號隔離，將高壓信號轉(zhuǎn)換為低壓信號；

10、所述信號處理子模塊用于處理低壓信號，使信號保持穩(wěn)定。

11、優(yōu)選地，所述信號處理子模塊包括整流單元、濾波單元和穩(wěn)壓單元，所述整流單元連接濾波單元，所述濾波單元連接穩(wěn)壓單元；

12、所述整流單元用于將信號整流，將交流電信號轉(zhuǎn)換為直流電信號；

13、所述濾波單元用于將信號濾波，使信號平滑；

14、所述穩(wěn)壓單元用于穩(wěn)壓信號，使信號保持穩(wěn)定。

15、優(yōu)選地，所述高壓傳感器為高壓霍爾傳感器或電壓互感器。

16、優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集卡包括采樣子模塊、量化子模塊和編碼子模塊，所述采樣子模塊連接量化子模塊，所述量化子模塊連接編碼子模塊；

17、所述采樣子模塊用于以固定時間間隔對低壓信號進行取值，將連續(xù)的低壓信號分割成離散數(shù)據(jù)點；

18、所述量化子模塊用于將離散數(shù)據(jù)點映射至數(shù)字值；

19、所述編碼子模塊用于以二進制代碼表示數(shù)字值。

20、優(yōu)選地，所述labview虛擬儀器包括daqmx任務(wù)子模塊、采集循環(huán)子模塊和分析子模塊；

21、所述daqmx任務(wù)子模塊用于根據(jù)采樣通道、采樣時間間隔和每通道采樣數(shù)獲取信號數(shù)據(jù)；

22、所述采集循環(huán)子模塊用于構(gòu)建循環(huán)任務(wù)，循環(huán)采樣，所述采集循環(huán)子模塊設(shè)置有外部開關(guān)控件和時鐘延時；

23、所述分析子模塊用于處理信號數(shù)據(jù)，實現(xiàn)實時波形顯示、趨勢分析和數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

24、優(yōu)選地，所述daqmx任務(wù)子模塊包括通道單元、時鐘單元和讀取函數(shù)；

25、所述通道單元用于配置數(shù)據(jù)采集卡任務(wù)，設(shè)置數(shù)據(jù)采集卡的采樣通道；

26、所述時鐘單元用于設(shè)置時鐘源，根據(jù)時鐘源設(shè)置采樣時間間隔；

27、所述讀取函數(shù)包括每通道采樣數(shù)。

28、一種基于labview的高壓數(shù)據(jù)采集處理方法上述的高壓數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)實現(xiàn)，包括以下步驟：

29、s1、構(gòu)建采集循環(huán)子模塊，通過labview虛擬儀器設(shè)置采樣通道、采樣時間間隔和每通道采樣數(shù)；

30、s2、通過高壓信號采集模塊采集高壓信號，并將高壓信號轉(zhuǎn)換為低壓信號；

31、s3、通過數(shù)據(jù)采集卡將低壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；

32、s4、labview虛擬儀器根據(jù)采樣通道、采樣時間間隔和每通道采樣數(shù)獲取信號數(shù)據(jù)；

33、s5、通過labview虛擬儀器處理信號數(shù)據(jù)；

34、s6、通過采集循環(huán)子模塊回到步驟s2，直到通過外部開關(guān)控件關(guān)閉循環(huán)。

35、優(yōu)選地，所述通過labview虛擬儀器設(shè)置采樣通道、采樣時間間隔和每通道采樣數(shù)包括以下步驟：

36、通過通道單元配置數(shù)據(jù)采集卡任務(wù)，所述數(shù)據(jù)采集卡的任務(wù)包括采樣通道；

37、通過時鐘單元設(shè)置時鐘源，根據(jù)時鐘源設(shè)置采樣時間間隔；

38、設(shè)置讀取函數(shù)的屬性，所述讀取函數(shù)的屬性包括每通道采樣數(shù)。

39、優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集卡任務(wù)包括輸入接線端配置和物理通道；

40、所述配置數(shù)據(jù)采集卡任務(wù)具體指：輸入接線端配置選擇差分輸入，物理通道選擇dev1/ai0通道；

41、所述設(shè)置時鐘源具體指：將時鐘源設(shè)置為板載時鐘源；

42、所述設(shè)置讀取函數(shù)的屬性具體指：設(shè)置屬性為模擬信號/多通道/多采樣/模擬1d波形，其中每通道采樣數(shù)設(shè)置為-1。

43、本發(fā)明的有益效果在于：

44、實現(xiàn)了高壓數(shù)據(jù)采集處理，通過數(shù)據(jù)采集卡和傳感器，確保采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；通過labview虛擬儀器實時處理數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)采集的同時進行實時分析和監(jiān)控；基于圖形化界面的labview虛擬儀器，可以通過簡單的操作界面進行數(shù)據(jù)采集、分析和處理，無需復(fù)雜的編程背景，學(xué)習(xí)成本低；系統(tǒng)可根據(jù)需要方便地進行硬件拓展和軟件編程修改，以滿足不同試驗需求。