labview电能表测试
基于LabVIEW的直流电能表检验装置设计
基于LabVIEW的直流电能表检验装置设计刘峥;张维戈;李景新【摘要】为解决市面上电子式直流电能表检验装置稀缺的状况,设计了一种基于LabVIEW的直流电能表检验装置.以PCI-1716L高速数据采集卡和USBCAN1通信卡为硬件基础,软件采用图形化编程语言LabVIEW编程实现.设计的直流电能表检验装置中基准电能计量采用积分法进行计算,具有很强的抗干扰能力.且为了减轻CPU负担,该检验装置采用DMA模式直接从内存存取数据.实验结果表明,经该装置栓验后的直流电能表测量误差精度小于±0.1%,且检验装置系统稳定性高.人机界面友好.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2010(018)010【总页数】4页(P57-60)【关键词】直流电能表;虚拟仪器;LabVIEW;PCI-1716L;USBCAN1【作者】刘峥;张维戈;李景新【作者单位】北京交通大学电气工程学院,北京,100044;北京交通大学电气工程学院,北京,100044;北京交通大学电气工程学院,北京,100044【正文语种】中文【中图分类】TM933.4现如今，直流电能表应用范围迅速扩大，不仅包括无轨电车、有轨电车、地铁车辆、电动汽车和光伏发电等领域的直流能量计量，而且适用于工矿企业、民用建筑、楼宇自动化等现代供配直流电系统。
换言之，随着直流电能表应用领域的不断扩大，对于它准确计量的需求也在日益提高，但经过在国内外查找搜寻，均无法获得电子式直流电能表的检验装置，因此针对此种情况，这里设计一种直流电能表检验装置。
LabVIEW是一种虚拟仪器开发平台软件，使用图形化编程语言编程，简单直观，极大地节省程序开发时间，功能强大、灵活，可以广泛应用于自动测量系统、工业过程自动化和实验室仿真等领域。
基于LabVIEW软件开发的直流电能表检验装置界面友好，直观，依据实物模型设计的虚拟仪表实时显示采集到的电压和电流值，且可视化效果好，调试方便，通用性较强[1]。
LabVIEW在电力系统电能监测与分析中的应用
LabVIEW在电力系统电能监测与分析中的应用LabVIEW是一种强大的虚拟仪器平台和开发环境，广泛应用于测量、控制和数据采集等领域。
在电力系统中，电能的监测与分析对于提高电能的利用效率和确保电力供应的安全稳定具有重要意义。
本文将介绍LabVIEW在电力系统电能监测与分析中的应用。
一、LabVIEW在电能监测中的应用1. 数据采集和信号处理LabVIEW具有强大的数据采集功能，可以通过各种传感器和仪器获取电能监测所需的数据，如电压、电流、功率、功率因数等。
同时，LabVIEW还提供了丰富的信号处理工具和算法，可以对采集到的数据进行滤波、傅里叶变换、谱分析等处理，提高数据的质量和可用性。
2. 实时显示和报警通过LabVIEW的用户界面设计工具，可以方便地创建电能监测系统的实时显示界面。
用户可以实时查看电能参数的变化趋势和波形图，并设置报警条件，当电能参数超过预设范围时自动触发报警，及时采取措施避免潜在的电力故障或事故。
3. 数据存储与管理LabVIEW支持将采集到的数据保存到数据库中，以便后续的查询和分析。
用户可以自定义数据存储格式和频率，合理管理历史数据，便于对电能的长期监测和分析。
二、LabVIEW在电能分析中的应用1. 负荷分析LabVIEW可以对电能数据进行负荷分析，包括负荷曲线绘制和负荷变化预测。
通过对历史数据的分析，可以了解电能负荷的变化规律和趋势，提前做好负荷调整和优化。
2. 故障检测与诊断LabVIEW提供了丰富的故障检测和诊断工具，可以基于采集到的电能数据进行故障分析。
通过对电流、电压等参数的变化进行实时监测和分析，可以及时发现电力系统中的故障，诊断故障原因，并采取相应的修复措施。
3. 能效评估与优化LabVIEW可以通过对电能参数的监测和分析，评估电能的利用效率和能效水平，找出能效低下的设备和系统，并提出改进措施。
通过电能优化设计和管理，可以提高电能的利用效率，降低能源消耗和排放。
基于LabVIEW电力测量工具包的电力系统三相不平衡度测量系统
2
测量结果及分析
为了验证所设计的电力系统三相不平衡度测量 系统的正确性， 笔者选择了三相电压信号和电流信号 分别进行了实验。 2.1 电压三相不平衡度测量 实验中，利用 KS833 发出三相电压信号：
uA 220sin 2π 50t +0 V uB 219sin 2 π 50t -121 V 117 V uC 221sin 2 π 50t +
量结果更直观。 通过对实验结果的分析， 验证了测量 系统的正确性。
1
1.1
电力系统三相不平衡度测量系统的设计
测量系统的硬件设计 三相不平衡度测量系统硬件结构如图 1 所示， 主 要包括 KS833 信号发生器、 信号调理电路、 PCI-6133 数据采集卡和装有 LabVIEW 的工业控制计算机。
图1
图3 电压三相不平衡度测量实验结果
[1] [2] [3]
陈树学 ,刘萱 . LabVIEW 宝典 [M]. 北京：电子工业出 版社 ,2011. 彭勇，潘晓烨，谢龙汉 . LabVIEW 虚拟仪器设计及 分析 [M]. 北京 :清华大学出版社 ,2011. 白云 ,高玉鹏 ,胡小江 ,等 . 基于 LabVIEW 的数据采集 与 处 理 技 术 [M]. 西 安 : 西 安 电 子 科 技 大 学 出 版 社 ,2009.
ks833的主要性能指标pci6133的主要性能指标名称档位范围调节细度名称参数交流电压1030100300750档位001总线类型pci交流电流01151025档位001模拟输入路同步采样交流电压采样率25mss45000650000001电流频率hz分辨率14bits直流电压0111030100300750档位001输入范围125v10v直流电流000100101151025档位001数字据采集卡采用ni公司系列pci6133数据采触发模拟数字集卡3其主要性能指标见表12测量系统的软件设计选择该数据采集卡主要是因为它拥有路同步根据电力系统三相不平衡度测量原理46利用采样模拟输入测量三相不平衡度需要数据在采集的labview电力测量资源工具包开发测量电压电流时候相位上保持同步如果共用一个转换信三相不平衡度的程序框图如图利用了电力测量资源工具包中测量三相交symmetricalcomponentsvisymmetricalcomponentsvi子程序的主要功能是根据为了验证所设计的电力系统三相不平衡度测量所给电压电流的幅值和相位信息来得到每相的正系统的正确性笔者选择了三相电压信号和电流信号序负I-6133 将采集到的电压信号送入 计算机， 通过三相不平衡度测量程序对电压信号进行 分析处理， 得到的测量结果如图 3 所示。 图中分别给 出了每相电压的正序、 负序和零序值， 还给出了每相 电压的波形图及三相电压的不平衡度。 由于电压的三
基于LabVIEW的电力参数检测与实现
压和电流信号，它是以采样周期ｔ为间隔的一维幅值数组，由“ＣｙｃｌｅＡｖｅｒａｇｅａｎｄＲＭＳ．ｖｉ”函数求得相应的有效值Ｕ、ｊ１、ｊ～，由此可求出，．、Ｐ、Ｓ和ＴＨＤ相关交流电路参数。
２．４谐波分量测量谐波对电路的影响一方面反映在电流波形的畸变上，可以通过观察时域中的电流波形和总谐波畸变因数来反映，另一方面观察电流的频谱和幅值，并由“ＡｕｔｏＰｏｗｅｒＳｐｅｃｔ玎咖．ｖｉ”自功率函数和Ｈａ．ｒＩ＇ｌ谢ｃＡｎａｌｙｅｒ．ｖｉ波形信号量函数给出谐波频率幅值。
考虑到采样频谱的泄漏问题，为提高谐波的测量精度，一般应对信号进行加窗处理，较常用的为Ｈａｎａｍｇ窗函图５仪器面板数，优点是高频的抑制效果好，频谱泄漏小。
３仪器前面板设计与检测精度分析４结束语ＬａｂＶＩＥＷ开发平台具有丰富的前面板控制和显示控件，使仪器面板具有良好的交互界面，不仅有设定值的选择与输入，还有被测参数和波形及频谱的直观显示，如图５所示。
与传统的电子仪器明显不同的是，用户可以根据需要修改仪表功能。
装置的检测精度取决与硬件和软件设计两部分。
硬件部分包括霍尔电流（电压）传感器、电压一电流转换电路、数据采集卡产生的测量误差，传感器是影响的主要因素，目前其精度可达到０．２％。
软件部分主要有程序中的数据处理、采样时的离散化及量子化误差，前者的误差与一次性从数据缓冲器中读人的数据个数ｍ有关，要求ｍ大些，并且至少为一个基波周期内的采样数。
后者与采样扫描频率及Ａ／Ｄ的转换位数有关，只要采样扫描频率足够大，软件产生的总体误差至少小于硬件误差一个数量级，因此，装置的检测的相对误差可以低于０．５％。
电力参数的大小和变化反映出负载的电能利用率、波形信号畸变的程度，更反映出电网的供电能力和稳定性，检测其大小有着重要的意义，为电力参数的监控奠定基础。
基于ＬａｂＶｌＥＷ的电力参数检测和波形显示给出了一种新的方法，使检测结果更为直观、方便，灵活，实时性更强。
参考文献［１］李文炜，彭建辉．基于ＤＳＰ大功率设备电网的电力参数监测及交流谐波分析［Ｊ］．工矿自动化，２００４（１２）［２］刘芳亮，蒋大林，许鹏翔．智能电力参数综合测量仪表的研究与实现［Ｊ］．仪器仪表学报，２００６，２７（６）［３］曹玉泉，白丽丽，颜伟中．用功率四边形分析非正弦交流电路的功率因数［Ｊ］．西北农林科技大学学报，２００６，３４（２）【４］雷振山．ＬａｂＶＩＥＷ７Ｅｘｐｒｅｓｓ实用技术教程［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，２００４［５］殷馒莎，滕召胜，唐求等．虚拟仪器技术在电力参数监测中的应用综述ＥＪ］．仪器仪表用户，２００４，１１（２）（上接第１４页）参考文献［１］ＨｏｗａｒｄＶ．Ｄｅｒｂｙ，ＴａｍａｌＢｏｓｅ，ＳｅｅｒａｍａｎＲａｊａｎ．Ｍｅｔｈｏｄａｎｄａｐ—ｐａｒａｔｕｓｆｏｒａｄａｐｔｉｖｅｌｉｎｅｅｎｈａｎｃｔｎｎｅｎｔｉｎＣｏｒｉｏｌｉｓｍ鹃ｆｌｏｗｍｅｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ［Ｐ］．ＵＳＰａｔｅｎｔ：５５５５１９０，１９９６—９—１０［２］徐科军，何卫民，陈荣保．自动化仪表中流量测量新方法探讨一科里奥利质量流量计［Ｊ］．合肥工业大学学报（自然科学版），１９９５，１８（２）：１４８—１５３［３］曾健，刘凤新，简灿琴．严威．用于科里奥利质量流量计的数字信号处理方法［ＪＪ．计量技术，２００７（３）：３～６［４］胡广书．数字信号处理［Ｍ］．清华大学出版社，２００３·３０·［５］刘凤新，张砚川，王磊。
#labview电能表测试
The Challenge:将多种类型的模拟电压、电流信号的数据采集与RS232通讯、RS485通讯、38k 调制红外通讯，以及多种复杂信号的切换等功能高度集成，并用软件实现对以上信号的分析和处理。
其中，在使用过程中通过网络服务器编辑不同的测试方案，完成各类型电能表产品的测试，最终将采集的各项数据保存到服务器，从而实现了工厂FIS系统<FIS：Factory Information System，即制造现场管理信息系统）的数据分析统计，大幅度提升了测试效率，实现测试过程的自动化和通用化、有据可查。
The Solution:采用NI公司的PCI数据采集模块，实现信号的产生、采集、切换和控制。
使用NI公司的图形化编程软件LabVIEW进行测试过程的控制、数据的分析处理和用户操作界面的编程，配合USB转5路可编程串口进行RS232通讯、RS485通讯和38kHz调制红外通讯，从而实现了气动控制压具通讯的并行测试，最红完成了灵活、高效的自动化测试系统。
注：PCI板卡具有低成本、高性价比的优势，节约投入资金。
"利用NI公司的虚拟仪器软硬件平台，在短时间内开发出了功能强大、高效、通用的自动化测试系统平台。
给生产线产品的自动化测试带来了飞速提升。
NI 公司的虚拟仪器必将会更广泛的应用到各行各业。
"介绍：旧的测试方法是采用万用表配合目测的方法测量电能表的电压、电流，而电能表的通讯测试则需要以逐一的方式进行，此种方法存在测试效率低、可靠性差、数据真实性差、生产周期长等问题，因此急需设计一种新的测试系统来进行改善。
新的测试系统充分利用了NI公司的虚拟仪器平台，选择适当的硬件模块对各种输入、输出信号进行采集，利用LabVIEW图形化的开发环境，通过编程实现对测试过程和步骤进行自动化控制，对测量数据进行分析和自动判断，显著地提高了测试效率和可靠性，为工厂FIS系统的数据采集奠定了基础。
1．电子式电能表的测试需求和测试工作原理某型号的电能表工作原理如下图1，电能表工作时，电压、电流信号经取样电路分别取样后，送入专用电能芯片进行处理，并转化为数字信号后由CPU进行计算，从而达到计量的目的。
基于LabVIEW的电能质量参数监测系统的研究
基于LabVIEW的电能质量参数监测系统的研究摘要针对传统硬件为基础的电能质量参数监测系统进行改进，设计了一套以LabVIEW为核心平台的电能质量监测系统。
通过软硬件结合，利用数据采集卡实时采集电能质量参数信号，实现了长期高效自主运行，实时测算，用户分权限管理等功能。
与传统分析仪相比，使用成本低，数据处理能力强，产品升级迭代快等优点。
关键词电能质量；虚拟仪器；数据采集；实时测算Abstract Based on the traditional hardware，the quality parameter monitoring system is improved，and a set of power quality monitoring system is designed with LabVIEW as the core platform. Through the combination of hardware and software，the data acquisition card is used to collect the power quality parameter signal in real time，and realize the function of long-term，high efficiency，autonomous operation，real-time measurement，user’s permission management and so on. Compared with the traditional analyzer，the cost is low，the data processing ability is strong，the product is upgraded iteratively and so on.Key words Power quality；Virtual instruments；Data collection；Real-time measurement目前，伴随着社会高速发展，对电能需求与日俱增的同时，电能质量的要求也愈加严格[1]。
LabVIEW在智能电能表校准中的应用实现电能表的准确校准和检测
LabVIEW在智能电能表校准中的应用实现电能表的准确校准和检测LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种用于开发控制、测量、测试和数据采集应用程序的图形化编程平台。
它具有直观的用户界面和强大的功能，广泛应用于各个领域，包括智能电能表校准和检测。
本文将介绍LabVIEW在智能电能表校准中的应用实现，以确保电能表的准确性和可靠性。
一、LabVIEW介绍LabVIEW是一种基于图形化编程的软件开发平台，它采用了虚拟仪器的概念，使得用户可以通过图形化界面进行程序设计和控制。
LabVIEW具有开放性和灵活性，支持多种硬件设备的连接和集成，并具备强大的数据处理和分析能力。
二、智能电能表校准的意义智能电能表是一种能够实时监测和记录电力消耗情况的设备，具有精确计量和数据收集的功能。
然而，由于长期使用和环境因素的影响，电能表的准确性可能会逐渐下降。
因此，进行定期的校准和检测对于保证电能表的可信度和数据准确性至关重要。
三、LabVIEW在智能电能表校准中的应用1. 数据采集和处理LabVIEW可以通过与智能电能表连接，实时采集电力消耗数据。
采集到的数据可以通过LabVIEW的图形化编程界面进行处理和分析，提取出有用的信息，并进行异常数据的排除和校正。
2. 校准算法的实现LabVIEW提供了丰富的函数库和工具箱，可以方便地实现各种校准算法。
根据国家标准和相关法规，可以使用LabVIEW开发校准算法，通过对电能表的读数和真实用电量进行对比，调整电能表的精确度和误差范围。
3. 校准结果的显示和存储LabVIEW可以通过图形化界面实时显示校准结果，并将结果存储在数据库或文件中。
用户可以方便地查看历史校准记录，并进行数据分析和比对。
4. 自动化控制和远程监测利用LabVIEW的自动化控制功能，可以实现智能电能表校准的自动化流程，提高效率和准确性。
基于LabVIEW的电能质量检测和分析系统
基于LabVIEW的电能质量检测和分析系统基于ＬａｂＶＩＥＷ的电能质量检测和分析系统李震梅胡⽂军饶明忠（⼭东理⼯⼤学电⼦系２５５０１２）确１乃摘要介绍了虚拟仪器的电能质量监测和分析系统的组成，介绍了ＬａｂＶＩＥＷ软件实现的频率跟踪技术，并介绍了使⽤⽹络对电能质量进⾏远程检测和数据分析的⽅法，最后给出了部分程序。
关键词虚拟仪器电能质量ＬａｂＶＩＥＷ频率跟踪技术１引宦现代社会中，电能是⼀种最为⼴泛使⽤的能源，其应⽤程度是⼀个国家发展⽔平的主要标志之⼀。
随着科学技术和国民经济的发展，对电能质量的要求越来越⾼。
电能质量的好坏直接关系到国民经济的总体效益，提⾼电能质量有巨⼤的经济效益，因此，建⽴和实施电能质量的检测和分析是提⾼电能质量的⼀个重要技术⼿段。
本⽂⾸先介绍已开发出的基于虚拟仪器的电能质量测试与分析系统所采⽤的硬件、软件及部分参数的检测和分析⽅法，介绍该系统采⽤的频率跟踪技术及使⽤⽹络对电能质量进⾏远程的检测和数据分析的⽅法。
２系统采⽤的硬件本系统的硬件采⽤传感器、信号调理模块、数据采集卡、计算机，主要硬件配置如图１所⽰。
图１硬件配量这⾥要把被测的强电信号转换成弱电信号。
出于对系统的可靠性与安全性⽅⾯的考虑，仪器与各种强电信号在电⽓上必须是隔离的，不能把电压和电流信号直接送到虚拟仪器，因此使⽤了电压互感器（ＰＴ）和电流互感器（ＣＴ）。
为了⽅便测量，可以选⽤不同规格的钳式电流传感器，隔离部分使⽤了ＡＤ公司的专⽤ＣＭＯＳ隔离放⼤器ＡＤ２０４。
它是⼀种变压器耦合的双端⼝隔离放⼤器，其特点是体积⼩，精度⾼，通带宽，输⼊灵活。
抗混叠滤波器是前向通道的主要组成部分，滤波芯⽚采⽤ＭＡＸＩＭ公司的ＭＡＸ２７５，组成四阶低通滤波器。
数据采集卡选⽤ＮＩ公司⽣产的全功能数据采集卡ＰＣ－－６０２３Ｅ，它由多路开关、放⼤器、采样保持电路、Ａ／Ｄ转换器及Ｄ／Ａ转换器组成。
它能够完成信号采集（Ａ／Ｄ）、数字信号的模拟输出（Ｄ／Ａ）以及定时／ｉｆ数等功能，１２位精度，具有１６个模拟输⼊通道，３２条数字Ｉ／Ｏ线、两路２４位的计数器（⽤于定时／计数等功能），能提供三种信号输⼊⽅式，量程为±１０，单通道最⼤采样率是２００ｋＳ／ｓ。
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TｈｅChallｅnge：ﻫ将多种类型的模拟电压、电流信号的数据采集与RS２32通讯、RS485通讯、３8k调制红外通讯,以及多种复杂信号的切换等功能高度集成，并用软件实现对以上信号的分析和处理。
其中,在使用过程中通过网络服务器编辑不同的测试方案，完成各类型电能表产品的测试，最终将采集的各项数据保存到服务器,从而实现了工厂ＦIＳ系统(ＦIS：Fａcｔory Inｆｏrｍａｔio ｎＳysｔeｍ,即制造现场管理信息系统)的数据分析统计，大幅度提升了测试效率,实现测试过程的自动化和通用化、有据可查。
ThｅSolｕｔiｏn：ﻫ采用NI公司的PCI数据采集模块,实现信号的产生、采集、切换和控制。
使用NI公司的图形化编程软件LabVIEＷ进行测试过程的控制、数据的分析处理和用户操作界面的编程,配合ＵSB转5路可编程串口进行RＳ23２通讯、RＳ485通讯和３8kＨｚ调制红外通讯，从而实现了气动控制压具通讯的并行测试,最红完成了灵活、高效的自动化测试系统。
注：PＣI板卡具有低成本、高性价比的优势,节约投入资金。
＂利用NI公司的虚拟仪器软硬件平台，在短时间内开发出了功能强大、高效、通用的自动化测试系统平台。
给生产线产品的自动化测试带来了飞速提升。
NI 公司的虚拟仪器必将会更广泛的应用到各行各业。
"介绍:旧的测试方法是采用万用表配合目测的方法测量电能表的电压、电流，而电能表的通讯测试则需要以逐一的方式进行,此种方法存在测试效率低、可靠性差、数据真实性差、生产周期长等问题，因此急需设计一种新的测试系统来进行改善。
新的测试系统充分利用了NI公司的虚拟仪器平台，选择适当的硬件模块对各种输入、输出信号进行采集，利用LａbVＩＥW图形化的开发环境，通过编程实现对测试过程和步骤进行自动化控制，对测量数据进行分析和自动判断,显著地提高了测试效率和可靠性,为工厂FIS系统的数据采集奠定了基础。
1.电子式电能表的测试需求和测试工作原理某型号的电能表工作原理如下图1，电能表工作时，电压、电流信号经取样电路分别取样后,送入专用电能芯片进行处理,并转化为数字信号后由CPU进行计算，从而达到计量的目的。
其中，计量过程中CＰＵ通过RS４8５、红外接口与其他设备进行通讯与数据传输。
图１电能表工作原理根据电能表的工作原理，对测试系统的基本要求如下:1) 提供多路直流稳压电源,进行多路交流信号的采集,为电能表提供工作电源、采样信号，并模拟电表运行;2）通过红外、RS485通讯适配器对电能表通讯功能进行检测;3）可采集电能表所有的工作电压；4) 可自动控制切换输入的测试信号;5) 完成以下停电测试内容：Ø按键唤醒测试；Ø红外唤醒测试;Ø全失压电路检测；Ø停电电池功耗测试（未上电、未唤醒前测试，要求唤醒与未唤醒时的功耗相差不差过200μＡ);Ø电路各测试点的电压值测试。
6）实现全部上电测试内容：Ø计量功能是否正常测试（第一次上电无需任何设置，不需要初始化A/D芯片参数，能够计量电能的模块）;Ø红外、ＲＳ４８5通讯功能测试;Ø电路各测试点的电压值检测;Ø E2ＰＲOM、RTC是否正常工作检查。
7) 电能表参数设置(功能可选,编程开关信号设计测试点）；8）上电测试结果自动判断比较，输出比较结果，最后将结果保存在服务器上,可追溯电能表各个模块测试的历史数据；9) 系统采用灵活的测试方案设计，通过编程测试方案实现对不同产品任意功能测试。
2.方案设计1) 根据原有测试系统的情况,希望新的测试方案能达到以下效果: Ø安全性:集成度高、自动化程度高，尽量减少人工干预；Ø通用性：可适应不同型号的产品,减少重复开发工作；Ø高效率：单板测试时间尽可能的短，以适应生产节拍要求;Ø可靠性：对关键参数进行数据测试分析，提高直通率。
2) 软件网络运行模拟简图如图2所示。
图２软件网络运行模拟简图通过测试要求分析,ＮI公司的虚拟仪器技术十分符合方案的要求，并且能够很好的达到方案预期的效果。
可使项目快速量化。
NI公司有着丰富的虚拟仪器测试、测量产品线，可以给我们提供很大的选择空间,LabVIEW是一个易学易用的开发平台,可以快速的制作出复杂、并行、有效，并且易于操作的测试系统。
因此方案最终选择NI公司的虚拟仪器软硬件平台开发新的测试系统。
３) 总体方案设计如图3所示。
图3 总体方案框图◆通讯适配器模块:具有四个独立的通道，可同时对两路ＲＳ４8５、红外、RS232(PLC通讯)进行通讯测试,四个通信口的个数和顺序可以设定组合,通信协议可任意扩展，实现计算机与被测对象的读/写通信测试。
◆被测计量信号加载模块:Ø 提供三路交流电压信号源（0.7VAC,受控输出），三路交流电流信号源（20ｍＡ，受控输出）;Ø 在夹具上安装合适的采样电阻后，直接为接入式（分流器）表计输入2０ｍA 的电流信号，从而产生电流采样的mv信号;◆控制切换模块:利用板卡的工业数字I/Ｏ输出相应的信号,控制外部切换模块切换为被测板的状态,达到测试所需的要求;◆系统电源配置模块：提供电表所需的电源(５７V、100Ｖ、220V、380V，容量4０ＶA供测试时选用);◆模拟信号采集测试：Ø 目前工装只提供±10V电压信号测试,超过±10Ｖ的信号必须采用电阻分压降到10V以下，最后将采集的数据乘以一定的比例系数(可参考图6、图7、图8的设计）;Ø电池功耗测试。
采用差分测电压的方式采集,电流在20mA～200mＡ时采用10Ω电阻，电流在20ｍA～200μA时采用100Ω电阻，电流在200μA以下时采用1KΩ电阻采样,其方式通过在电池测试点位置串接采样电阻,在电阻两端输入采样信号（可参考图8设计）。
（注:电阻需选择误差小、温度变化影响小的精密电阻)由于希望能够对多种型号产品线路板进行测试，我们设计了一种通用的测试针床底座,通过插座将底座和针床的信号连接起来，当测试其它型号的产品线路板板时，只需要更换相应的针床和调用相应的测试方案。
３．关键模块的实现及代码1）功能测试:充分利用板卡提供的工业数字I／O控制模块的切换，并采集电能表的输出量,如：电平信号、脉冲信号等。
Ø硬件设计原理工装提供了1０路输入、4路输出信号，可采集信号的类型为电平、脉冲信号。
输出信号可用作开始编程、按键等需要操作的动作。
电能表测试的输出信号如果是有源信号,则直接进行采集,如果为无源信号，则参考下图设计进行选择:a．共阳极输出设计或独立输出设计方式b．共阴极输出设计或独立输出设计方式Ø软件实现图４功能测试2）模拟信号测试:Ø硬件设计原理单端方式采集设计图５采集大于１0V的直流信号图6采集小于１0V的直流信号差分方式采集设计图7采集差分直流信号Ø软件实现图８模拟信号测试３）通讯功能测试:图9通讯功能测试4)方案编辑界面：图１0方案编辑界面5）测试系统主程序流程图：图11主程序运行框图6)测试系统照片4.软件和用户操作界面测试软件以LａbVIEW8.５平台为主，辅以其他工具配套开发。
软件通过NI公司板卡读取被测产品的电平、脉冲、模拟电压、电流等信号，判断被测产品的硬件技术参数是否合乎要求,同时按照需要控制测试的设备的上电或下电;通过RS232串口与被测产品进行通讯，测试红外、485、载波等通讯模式下的电路是否畅通;同时通过RS2３２端口对气动夹具进行上行和下压的控制。
测试内容有三大类,功能测试——电平、脉冲、模拟信号测试,上电、下电控制；模拟信号测试——电压、电流、功耗测试；通讯测试——红外、48５、载波模式下的读写和唤醒。
不同类别之间同时测试，同一类别的不同项目逐项测试。
软件操作完全按照事先设定的测试方案来运行,根据操作者输入的条码,自动判别被测产品的型号、规格及批次，调用相应的测试方案，测试完毕后根据综合测试结果自动判别合格与否,并在界面显示醒目的绿色或红色提示图案,同时设备发出相应的声音，操作者根据这些判断提示对产品进行合格品和不合格品的分类。
测试完成后，测试结果自动保存到服务器的ＳQLｓeｖer数据库中，还可以根据需要,人工补送到服务器，操作在本机可以对测试历史结果进行查询和统计。
测试软件提供了友好的人机界面，如图13所示,被测板放入测试工装后，操作员只要按回车键(可设置自己喜欢的按键),气动夹具就会自动下压,压紧后软件按照方案自动开始测试，测试完成后，操作员再按回车键气动夹具可自动上抬或选择测试完成后自动上抬，然后取出被测板。
如果操作员觉得有必要再测一次，无需按回车键,只要用鼠标点击测试按钮，软件重新自动测试。
软件还可对多个产品不同状态同时测试。
图13软件主界面５.测试验证测试系统设计完成后，对系统的可靠性、故障检出比、安全性进行了反复的测试验证，通过现场生产线员工的实际操作，对不同产品进行更换测试，对单板平均测试时间进行了测量,与旧的测试系统相比，测试时间缩短三分之二以上,并且做到了数据有据可查，提高了产品的整体合格率,试验证明基于ＮＩ公司虚拟仪器平台的测试系统，在提高测试效率、缩短生产周期、安全通用性方面都已达到了系统的设计要求。
结论:利用NI公司的虚拟仪器软硬件平台，在短时间内开发出了功能强大、高效、通用的自动化测试系统平台。
给生产线产品的自动化测试带来了飞速提升。
NI公司的虚拟仪器必将会更广泛的应用到各行各业。