摘  要： 利用LabVIEW開發平臺研制了基于虛擬儀器的變頻驅動器的功能測試儀。該測試儀操作簡單，自動化程度高，抗干擾能力強，實現了對驅動器功能的檢測。

　　關鍵詞： 虛擬儀器；變頻驅動器；功能測試系統

　　隨著電力電子技術的發展和高性能變頻驅動技術的深入研究和廣泛應用，對變頻驅動器有了更高的功能測試要求。鑒于虛擬儀器技術在測控領域的廣泛應用，本文基于LabVIEW開發了一款針對變頻空調驅動器的功能測試儀，大大彌補了傳統測試儀的自動化程度低、操作復雜、不利維護等不足。

　　1 LabVIEW概述

　　LabVIEW是美國國家儀器（NI）公司研制的一個功能強大的儀器系統開發平臺，主要應用于儀器控制、數據采集、數據分析、數據顯示等領域。經過十多年的發展，LabVIEW已經成為一個具有直觀界面，便于開發，易于學習且具有多種儀器驅動程序和工具的大型儀器開發工具。它是一種帶有擴展庫函數的通用程序開發系統，其庫函數包括數據采集、GPIB\ VXI儀器和串口儀器控制，數據顯示、分析和存儲等，不但能完成一般的數學運算、邏輯運算和輸入輸出功能，還帶有專門的用于數據采集和儀器控制的庫函數和開發工具，尤其是帶有專業的數學分析程序包，可以滿足復雜的工程計算和分析要求，最大限度地減少了軟件開發工作量。

　　LabVIEW環境下開發的虛擬儀器的最大特點是當系統需要發生變化時，用戶可以根據具體情況對功能方框作必要的補充、修改，或者對框圖程序的軟件結構進行調整，從而很快適應變化的需要。因此，虛擬儀器技術已成為當今測控領域的研究熱點。工業發達國家已將虛擬儀器技術廣泛應用于航天、通訊、生物醫學、地球物理、電子、機械等領域。國內對虛擬儀器的研究與應用也取得了許多成果，廣泛應用于產品性能測試、設備故障診斷和生產過程控制等方面。

　　2 基于LabVIEW的變頻驅動器自動測試系統

　　LabVIEW環境下，PC控制程控電源為驅動器供電并完成對驅動器的控制，利用繼電器板通過驅動器測試點，結合示波器、數字萬用表，將所要采集的數據反饋給PC，采集的數據由上位機作判斷，完成所有的功能測試，保存并更新數據，完成測試任務。

　　以下分別從軟、硬件兩個方面介紹自動測試系統的實現。

　　2.1 自動測試系統框圖

　　功能測試系統示意圖如圖1所示，Driver為被測的某品牌變頻驅動器模塊板；Compressor為艾默生某型號壓縮機，用于測試系統所帶負載；PPS（Programmable Power Supply）為安捷倫某一型號程控電源，為測試系統提供電源；Scope為TEK某一型號示波器，用于采集驅動器時鐘信號、電壓、電流波形；Multimeter為安捷倫某一型號數字萬用表，和繼電器板一起完成驅動器電壓、電流、電阻及溫度等數據采集任務；Relay為研華某一型號繼電器板，和數字萬用表一起完成驅動器電壓、電流、電阻及溫度等數據采集任務；PC為華碩某型號筆記本，用于測試系統上位機軟件的編寫與儀器儀表的遠程控制。

　　2.2 功能測試系統程序流程圖

　　功能測試系統程序流程圖如圖2所示。LabVIEW環境下，利用其多線程并行運行的特點，實現了計時、急停處理與測試主程序的并行運行，完成了功能測試系統的實時更新與顯示。

　　2.3 與LabVIEW相關的幾類串口通信

　　2.3.1 與Relay的通信

　　繼電器控制程序如圖3所示。由程序框圖可知，在LabVIEW中用“調用庫函數DLL”封裝PCI8407板卡與RELAY進行通信，實現對繼電器的各種控制。

　　2.3.2 與驅動器、示波器、PPS的通信

　　LabVIEW環境下與驅動器、示波器、PPS的通信都是基本的串口通信，分為以下幾個步驟：

　?。?）對串口的初始化：就是對從機號、波特率、數據位、奇偶校驗的配置；

　?。?）串口的讀寫操作：寫入相關的指令即可完成對應的控制，以實現對儀器的控制；

　?。?）串口的關閉：串口通信完成，需要將其關閉，釋放資源。

　　如圖4所示，本系統將在LabVIEW中采用基本的串口通訊函數庫VISA，實現與驅動器、示波器以及PPS的通信。

　　2.4 測試主界面、測試結果及測試數據的保存

　　功能測試系統界面如圖5所示，本系統將LabVIEW與數據庫建立聯系完成對測試數據的實時更新與保存。首先，在Access中新建一個數據庫；其次，要建立與數據庫的聯系；最后，利用LabVIEW中數據庫工具包實現對數據分析、處理及存儲。功能測試數據處理程序框圖如圖6所示。

　　LabVIEW是一種功能強大且易學易用、操作簡單的測試編程軟件，利用它開發的性能測試平臺不僅操作簡單，而且自動化程度高，抗干擾能力強，對改善傳統的測試系統有著極大的現實意義與重要的價值。

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