一章 引言

1.1 LYLB6000發(fā)電機(jī)特性測試儀簡介

針對電力系統(tǒng)應(yīng)用而開發(fā)的瞬態(tài)信號記錄儀器，儀器內(nèi)部軟件預(yù)置了針對發(fā)電機(jī)調(diào)試的試驗?zāi)０?，使用戶可以通過記錄儀很方便的完成發(fā)電機(jī)短路特性試驗，空載特性試驗，勵磁系統(tǒng)擾動試驗，勵磁系統(tǒng)10%階越試驗，滅磁常數(shù)測量，自準(zhǔn)同期裝置校驗，機(jī)組甩負(fù)荷記錄等試驗。

具有豐富的軟件組件使用戶可以通過軟件組件，進(jìn)行圖形分析，組合運(yùn)算，有效值計算，交流功率計算，三相對稱性分析，頻譜分析，諧波分析，曲線相關(guān)性分析，圖形編輯和相量圖繪制等操作。試驗數(shù)據(jù)和分析結(jié)果可以生成WORD/EXCEL形式試驗報告，也可以通過軟件生成JPG圖片導(dǎo)出，以方便用戶對試驗結(jié)果進(jìn)行深入的分析和處理。

具有12路模擬量輸入，12路有源開關(guān)量輸入和3路開出量信號，*高采樣頻率可達(dá)100KHZ，基本可以滿足電力系統(tǒng)各種試驗的瞬態(tài)信號記錄要求。并且所有的模擬通道之間均相互隔離，以避免試驗中不同電位點(diǎn)的連接問題導(dǎo)致被測系統(tǒng)發(fā)生故障。

1.2特性和技術(shù)參數(shù)

1.2.1 軟件功能與特點(diǎn)

具有功能強(qiáng)大的軟件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)實現(xiàn)的功能主要包括數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)壓縮存儲，波形分析與統(tǒng)計，圖形繪制工具，頻譜分析工具，波形組合運(yùn)算工具，諧波分析，有效值計算，功率計算，三相對稱性分析，相量圖工具等。其特性可概括如下：

1 實時繪制試驗曲線，并且提供多種曲線分析工具，使用戶可以對曲線進(jìn)行任意縮放和定位操作

2 可以對當(dāng)前示波器中的圖形進(jìn)行編輯，包括自由標(biāo)識，顏色變換等，以方便試驗報告的制作

3 提供了頻譜分析工具使用戶可以方便的獲取信號的頻譜圖形

4 可以任意的選擇信號作為X軸,Y軸繪制信號的關(guān)系曲線

5 提供了諧波分析工具，可以對采集的信號進(jìn)行諧波分析，*高諧波次數(shù)為1024次

6 組合運(yùn)算工具使用戶可以對所采集的信號進(jìn)行加，減，乘，除和積分等運(yùn)算

7 計算選定通道信號的有效值，功率

8 對選定的三相信號進(jìn)行功率和對稱性分析

9 繪制選定信號的相量圖

10通過軟件選擇通道信號類型：直流瞬時值或者交流有效值

11 內(nèi)置了發(fā)電機(jī)三相短路特性曲線，空載特性曲線，勵磁系統(tǒng)擾動試驗，滅磁時間常數(shù)，頻率電壓特性，甩負(fù)荷試驗，自準(zhǔn)同期試驗的標(biāo)準(zhǔn)試驗?zāi)０?，軟件自動計算試驗結(jié)果參數(shù)。

12 能夠自動生成WORD試驗報告，Excel試驗報告

13 試驗報告對曲線進(jìn)行自動標(biāo)識，使試驗報告制作實現(xiàn)*自動化

14 所有采樣通道的名稱和單位都可以重新定義

15 各種試驗的試驗環(huán)境設(shè)置和儀器設(shè)置自動保存

16 自動計算各種試驗?zāi)０宓脑囼瀰?shù)

17 簡單方便的通道濾定方式

18 使用U盤或移動硬盤等存儲設(shè)備方便的導(dǎo)出試驗數(shù)據(jù)

19 Windows XPE操作系統(tǒng)，可以實現(xiàn)軟件系統(tǒng)自我保護(hù)與恢復(fù)，防止病毒攻入與侵蝕

20 采用防抖動處理，避免用戶錯誤操作

1.2.2 LYLB6000發(fā)電機(jī)特性測試儀?硬件特點(diǎn)

硬件系統(tǒng)特性和技術(shù)參數(shù)如下：

1 12路低電壓／電流模擬量采集，電壓輸入范圍-10V~10V，-200V~200V，-400V~400V，電流輸入范圍-20mA~20mA，1路模擬量-100mV~100mV輸入通道（100mv通道*大允許輸入電壓<10V）

2 電壓通道輸入范圍，電壓或電流信號類型選擇，通過軟件選擇

3 信號采集誤差：       -400V~400V          誤差<0.5V

-200V~200V          誤差<0.2V

-10V~10V             誤差<0.01V

-20mA～20mA      誤差<0.02mA

-100mV~100mV   誤差<0.2mV        

頻率測量30-170Hz 誤差<0.1Hz

4 12路有源節(jié)點(diǎn)開關(guān)量測量通道，開關(guān)量信號范圍DC12-220V

5 3路開關(guān)量輸出通道，開出量*大開斷能力AC220V/1A

6 分體式機(jī)箱結(jié)構(gòu)，操作終端使用戶可以更方便控制試驗和分析數(shù)據(jù)

7 2個USB口用于數(shù)據(jù)下載或鍵盤/鼠標(biāo)輸入

8 12.1寸大彩屏顯示，觸摸屏方式實現(xiàn)人機(jī)交互

9 自帶8G數(shù)據(jù)存儲空間

10 采樣通道輸入阻抗

-10V~10V電壓檔位            輸入阻抗820k歐

-200V~200V電壓檔位         輸入阻抗820K歐

-400V~400V電壓檔位         輸入阻抗820K歐

-20mA~20mA電流檔位       輸入阻抗50歐

-100mV~100mV電壓檔位  輸入阻抗 >10M

第二章 組成

2.1硬件組成

圖2 儀器面板

實物如圖1所示。儀器面板的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖2所示，面板上的區(qū)域功能如下。

1）區(qū)域1是試驗接線區(qū)，所有的試驗接線都在該區(qū)域完成，對應(yīng)的通道一次為:

第1組模擬量通道 CH1 對應(yīng)U1,COM1,I1

第2組模擬量通道 CH2 對應(yīng)U2,COM2,I2

第3組模擬量通道 CH3 對應(yīng)U3,COM3,I3

第4組模擬量通道 CH4 對應(yīng)U4,COM4,I4

第5組模擬量通道 CH5 對應(yīng)U5,COM5,I5

第6組模擬量通道 CH6 對應(yīng)U6,COM6,I6

第7組模擬量通道 CH7 對應(yīng)U7,COM7,I7

第8組模擬量通道 CH8 對應(yīng)U8,COM8,I8

第9組模擬量通道 CH9 對應(yīng)U9,COM9,I9

第10組模擬量通道 CH10 對應(yīng)U10,COM10,I10

第11組模擬量通道 CH11 對應(yīng)U11,COM11,I11

第12組模擬量通道 CH12 對應(yīng)U12,COM12,I12

2）區(qū)域2是電流通道保險，每個電流通道都裝有0.2A的保險管

3）面板的右邊是12.1寸觸摸顯示屏，可以通過觸摸屏完成對儀器的所有控制。

4）右下方展示了儀器的面板鍵盤，接盤結(jié)構(gòu)如圖3所示，詳細(xì)的按鍵功能如下。

1>   0~9數(shù)字輸入按鍵

2> “.” 小數(shù)點(diǎn)輸入按鍵

3>   ∧向上方向鍵，∨向下方向鍵

4>  < 退格，刪除鍵

5> ESC 退出按鍵

6> OK 回車，確定鍵

圖3 按鍵

2.2軟件組成

2.2.1 試驗選擇主程序

圖4 試驗選擇主界面

軟件系統(tǒng)由試驗選擇主程序和試驗程序兩大部分組成，儀器的試驗選擇主界面如圖4所示，試驗選擇主界面的功能包括：

1. 試驗程序切換

2. 儀器基本設(shè)置

3. 儀器使用幫助說明

4. 儀器軟件升級接口

5. 系統(tǒng)時間設(shè)置

2.2.2 試驗程序

軟件系統(tǒng)*大的一部分是試驗程序，其基本功能包括：

1. 試驗環(huán)境設(shè)置

2. 試驗數(shù)據(jù)采集

3. 試驗數(shù)據(jù)分析

4. 試驗結(jié)果展示

5. 試驗報告生成

6. 試驗數(shù)據(jù)和結(jié)果的存儲，導(dǎo)出

7. 歷史數(shù)據(jù)瀏覽

8. 試驗報告二次加工

典型的試驗程序界面如圖5所示，儀器的絕大部分試驗程序都遵循同樣的流程和規(guī)律，儀器試驗的基本時序流程如下：

1. 試驗環(huán)境設(shè)置，包括采樣頻率，試驗總時間，試驗參數(shù)設(shè)置，波形展示方式，通道類型設(shè)置和通道率定參數(shù)設(shè)置等

2. 進(jìn)入等待試驗界面，用戶設(shè)置試驗的示波器參數(shù)（包括通道名稱，單位，數(shù)據(jù)范圍，是否顯示等），進(jìn)行通道率定（設(shè)置儀器采集信號和實際物理量的對應(yīng)關(guān)系）

圖5 軟件工作界面

注意：只有在以下兩種狀態(tài)對示波器的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置結(jié)果才會被保存在試驗?zāi)０澹?/span>

一 處于“等待試驗”狀態(tài)，對示波參數(shù)的進(jìn)行設(shè)置，并且重新啟動軟件設(shè)置參數(shù)才會被保存到試驗?zāi)０?，下次啟動軟件時儀器將會以新的模板作為默認(rèn)參數(shù)。

二 在其他狀態(tài)設(shè)置參數(shù)，并且選擇了應(yīng)用至模板，重新啟動軟件設(shè)置參數(shù)才會被保存到試驗?zāi)０?，下次啟動軟件時儀器將會以新的模板作為默認(rèn)參數(shù)。

1. 試驗數(shù)據(jù)采集。在“等待試驗”狀態(tài)或“查看數(shù)據(jù)”狀態(tài)，點(diǎn)擊儀器軟件右下角的開始試驗按鈕，儀器開始數(shù)據(jù)采集。當(dāng)儀器處于試驗數(shù)據(jù)采集狀態(tài)時，儀器實時展示各通道實際采集的數(shù)據(jù)和圖形

2. 試驗結(jié)果查看，當(dāng)試驗達(dá)到停止條件或用戶選擇了停止試驗時，儀器終止數(shù)據(jù)采集，提示用戶保存試驗，并依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)自動計算試驗結(jié)果參數(shù)，并在試驗結(jié)果展示界面顯示計算所得各項數(shù)據(jù)和圖形。

3. 試驗報告生成，當(dāng)試驗正常完成后，用戶選擇生成試驗報告，儀器自動生成WORD或EXCEL形式的試驗報告，試驗報告和試驗數(shù)據(jù)都可以通過U盤導(dǎo)出。

所有的試驗?zāi)０宥甲裱@樣的基本操作時序。

注意：

1>生成試驗報告時，報告中的實時數(shù)據(jù)圖形為當(dāng)前示波器時間窗口所展示圖形，用戶可以通過調(diào)整當(dāng)前窗口波形，從而獲得比較理想的報告波形，示波器窗口一次展示的數(shù)據(jù)*大不超過120000個數(shù)據(jù)時間點(diǎn)

2>生成EXCEL波形時，報告中的數(shù)據(jù)也是當(dāng)前時間窗口所展示圖形，用戶可以通過調(diào)整當(dāng)前窗口波形，從而改變導(dǎo)出數(shù)據(jù)的時間窗口，一次導(dǎo)出的EXCEL數(shù)據(jù)時間點(diǎn)*大不超過120000個

2.2.3 數(shù)據(jù)分析程序

內(nèi)置的數(shù)據(jù)分析軟件主要包括：波形展示和分析工具，組合運(yùn)算工具，交叉圖形工具，頻譜分析工具，諧波分析工具，有效值計算工具，交流功率計算工具，三相對稱性分析工具和相量圖繪制工具

示波器組件負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)采集過程中的波形實時展示，數(shù)據(jù)分析中的波形放大，縮小，定位，參數(shù)統(tǒng)計等，以及整個試驗?zāi)０宓耐ǖ勒故久Q，單位，時間窗口范圍，通道坐標(biāo)范圍，是否隱藏通道，當(dāng)前展示坐標(biāo)軸等。

組合運(yùn)算工具為用戶提供通道數(shù)據(jù)運(yùn)算功能，當(dāng)數(shù)據(jù)采集完成后，用戶可以使用該工具對當(dāng)前示波器時間窗口中的圖形進(jìn)行加，減，乘，除和積分等運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果還是以示波器形式展現(xiàn)，用戶可以選擇生成該曲線的圖片或?qū)С鲈撉€的EXCEL數(shù)據(jù)等將運(yùn)算結(jié)果保存。

交叉圖形工具中為用戶提供曲線相關(guān)性分析功能，用戶可以對當(dāng)前示波器時間窗口中的任意兩條波形制作相關(guān)性曲線，還可以選擇生成該曲線的圖片或?qū)С鲈撉€的EXCEL數(shù)據(jù)等將相關(guān)性曲線數(shù)據(jù)保存。

頻譜分析工具提供信號的傅立葉頻譜變換功能，用戶可以對當(dāng)前示波器時間窗口中的任意一段曲線進(jìn)行頻譜變換，以獲取該信號的頻譜圖形，然后通過生成圖形或者EXCEL文檔形式將數(shù)據(jù)保存。

用戶通過有效值計算工具可以對當(dāng)前示波器時間窗口中的特定信號進(jìn)行有效值計算，以獲取信號的交流有效值。

用戶通過交流功率計算工具可以對當(dāng)前示波器時間窗口中的某2個特定信號進(jìn)行功率計算，計算的指標(biāo)包括有功功率，無功功率，視在功率，有效值，功率因素等。

三相分析工具是以當(dāng)前示波器時間窗口中的的6個信號為A/B/C三相的電壓和電流，計算每個信號的有效值，每一相的有功功率，無功功率，視在功率，功率因素以及三相電壓和電流的零序分量，正序分量，負(fù)序分量，并繪制各個信號，分量的相量圖。

第三章 軟件操作

3.1 啟動與關(guān)閉

在開啟儀器電源之前，首先連接儀器主機(jī)箱和通信終端之間的連接電纜，儀器的電源開關(guān)和插座在儀器主機(jī)箱右側(cè)，電源附件的保險管型號為0.5A。儀器的主機(jī)和操作終端都過主機(jī)電源系統(tǒng)供電。

關(guān)閉儀器時，首先使用軟件界面上的關(guān)閉系統(tǒng)，將儀器的所有軟件系統(tǒng)關(guān)閉，然后待儀器界面提示：It is now safe to turn off your computer時，將主機(jī)箱右側(cè)的電源開關(guān)切斷

3.2 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置功能用于設(shè)置試驗單位，試驗人員，試驗地點(diǎn)，自動生成試驗報告的頁腳，頁眉信息，試驗編號等。儀器參數(shù)設(shè)置內(nèi)容主要在試驗報告中展現(xiàn)，在軟件操作主界面中點(diǎn)擊“儀器設(shè)置按鈕”出現(xiàn)圖6所示儀器設(shè)置對話框。所有的設(shè)置信息都會被自動保存，下次再次啟動軟件時系統(tǒng)會維持上次修改的運(yùn)行參數(shù)。

圖6 儀器設(shè)置

3.3 軟件系統(tǒng)升級

一般情況下儀器的軟件系統(tǒng)具有自恢復(fù)功能，即使儀器C盤下的文件系統(tǒng)被改變，下次啟動計算機(jī)時所有的改變將會被自動恢復(fù)，所以當(dāng)需要升級軟件時，用戶必須從廠家獲得升級包，并將升級包置于U盤的根目錄下，點(diǎn)擊軟件主界面的升級按鈕，升級完成后，通過軟件主界面的“關(guān)閉系統(tǒng)”按鈕關(guān)閉儀器，此時所有的改變信息都將被存入儀器。下次啟動時儀器將使用升級以后的新軟件

3.4 虛擬鍵盤使用

啟動時會自動加載虛擬鍵盤，通過虛擬鍵盤用戶可以實現(xiàn)文字和數(shù)據(jù)輸入等功能，虛擬鍵盤的按鍵位置和功能與實際物理鍵盤*，當(dāng)虛擬鍵盤啟動后在屏幕右上角能看到如圖7所示的橙色按鈕。

圖7 虛擬鍵盤啟動圖標(biāo)

點(diǎn)擊該按鈕時虛擬鍵盤被展開，點(diǎn)擊虛擬鍵盤的”HIDE”鍵時，虛擬鍵盤被隱藏。如果儀器中無橙色方塊顯示，可以通過儀器主界面的啟動虛擬鍵盤按鈕啟動鍵盤。

虛擬鍵盤的常見操作如下：

1 “HIDE” 隱藏虛擬鍵盤

2“ENT”回車確認(rèn)選擇

3 “FN”+“EXI”關(guān)閉虛擬鍵盤程序

4“CAP”大寫輸入鎖定

5“<<”和“>>”左移和右移光標(biāo)

6 “UP”和“DN”上移，下移光標(biāo)

虛擬鍵盤的外形如圖8所示。

需要在中輸入中文時可以開啟手寫輸入法，在儀器試驗選擇主菜單打開手寫輸入快捷菜單，在一起左上角會顯示“手寫”的橙色小塊，按住橙色小塊拖動可以改變其位置，單擊橙色小塊時可以開啟和關(guān)閉手寫鍵盤。

圖8 虛擬鍵盤

3.6 通道率定設(shè)置

圖9 通道濾定

通道率定是指設(shè)定采樣通道實測信號值和真實物理量的對應(yīng)關(guān)系，選擇正確的信號通道類型（電壓或電流）以及設(shè)定通道采樣的檔位，在軟件主界面點(diǎn)擊“通道率定”按鈕出現(xiàn)圖9所示界面。

對于模擬信號采集通道CH1,CH2,CH3,CH4…..CH12，可以選擇通道信號類型，信號類型可以是電壓或者電流，選定通道類型后儀器將采集點(diǎn)切換到對應(yīng)的物理通道，如果選擇電壓信號則對應(yīng)的電流通道信號將不會被采集，選擇電流信號則對應(yīng)的電壓信號通道不會被采集。

如果選定的信號為電壓信號還需要選擇信號的量程，儀器電壓通道采集分為10V/200V/400V三檔。

注意：試驗過程中一定要正確的選擇信號的量程以免通道過電壓

選定模擬通道類型以后設(shè)定兩個采集點(diǎn)和真實物理量的對應(yīng)關(guān)系，一般情況下應(yīng)盡量選擇傳感器的零點(diǎn)和滿量程點(diǎn)，傳感器都是線性變換，對于電壓輸出型傳感器，如果傳感器輸出電壓為V1時對應(yīng)的物理量為R1，輸出為V2時對于的物理量為R2，V1,R1,V2,R2和V1->R1和V2->R2的對應(yīng)關(guān)系已知時，儀器會自動計算出實時采集的物理量值。例如對于導(dǎo)葉位移傳感器，假設(shè)傳感器輸出為0V時對應(yīng)的水力發(fā)電機(jī)調(diào)速器導(dǎo)葉開度為0%，10V時對應(yīng)的導(dǎo)葉開度為100%，則設(shè)置CH1的率定點(diǎn)1為 0，0 率定點(diǎn)2為10，100則試驗過程中儀器會自動顯示真實的導(dǎo)葉開度百分?jǐn)?shù)值。

用戶也可以選擇對的通道進(jìn)行自動率定，選擇自動率定后出現(xiàn)圖10所示畫面

在此窗口點(diǎn)擊啟動后，儀器自動采集當(dāng)前通道的電壓值顯示在通道數(shù)值項，用戶只需要在待校驗的率定點(diǎn)輸入對應(yīng)的物理量值即可，當(dāng)兩個率定點(diǎn)都獲得數(shù)值后，當(dāng)前通道校驗完成。如果在點(diǎn)擊啟動前選擇了交流有效值，則率定點(diǎn)的通道數(shù)值項將顯示信號的交流有效值否則顯示直流平均值。

圖10 自動率定界面

注意： 當(dāng)通道1選擇檔位為100mV，且通道1/7的檔位置于10V時，儀器通道1的輸入范圍是-100mV~100mV，否則100mV檔位電壓選擇失效，100mV檔位電壓選擇僅在發(fā)電機(jī)短路試驗，空載試驗和勵磁特性試驗時有效，其他試驗選擇無效。當(dāng)選擇100mV檔位時CH1通道運(yùn)行輸入的*大電壓小于20V

3.7 試驗數(shù)據(jù)導(dǎo)出

所保存的所有試驗數(shù)據(jù)文件和試驗報告文件都可以通過移動存儲設(shè)備（U盤或移動硬盤）導(dǎo)出.

中所有的試驗文件都是圍繞試驗?zāi)０宄绦蚨M織的，所以如果要查看某個試驗的存儲文件，必須首先從試驗選擇主界面進(jìn)入對應(yīng)的試驗?zāi)０宄绦颍缓笤谠囼災(zāi)０逯鹘缑纥c(diǎn)擊“讀?。喊粹o則會出現(xiàn)如圖11所示界面。

用戶可以選擇導(dǎo)出文件的類型，可選的項目包括：“試驗文件”，“WORD報告文件”，“EXCEL數(shù)據(jù)文件”和“JPG圖形文件”，選擇要導(dǎo)出的文件類型后，軟件會列出儀器當(dāng)前所存儲的所有試驗文件，插上U盤，然后選擇要導(dǎo)出的文件，則該文件會自動導(dǎo)出至U盤的WorkData文件目錄下。

注意：在該界面中點(diǎn)擊清空存儲器是指清空所插入的U盤WorkData下的所有文件。

圖11 數(shù)據(jù)導(dǎo)出

3.8 數(shù)據(jù)保存與讀取

試驗完成后點(diǎn)擊軟件主界面的保存按鈕，則當(dāng)前的試驗數(shù)據(jù)會被保存至儀器，保存的文件名稱格式為“××年××月××日××時××分××秒 試驗類型”，只有在“查看數(shù)據(jù)”，“查看結(jié)果”，“查看歷史數(shù)據(jù)”和“查看歷史結(jié)果”狀態(tài)時才可以保存數(shù)據(jù)。

點(diǎn)擊試驗?zāi)０宄绦蛑鹘缑娴淖x取按鈕會出現(xiàn)圖12所示界面，選擇要讀取的歷史試驗，則儀器進(jìn)入查看歷史數(shù)據(jù)或結(jié)果的狀態(tài)，所保存的試驗曲線，結(jié)果和當(dāng)時的試驗環(huán)境都會被重現(xiàn)。讀取歷史數(shù)據(jù)界面也可以清理存儲器中所存儲的歷史試驗文件。

圖12 讀取歷史試驗

3.9 制作試驗報告

試驗完成后試驗結(jié)果會以圖形或者數(shù)據(jù)的方式展示，在結(jié)果查看器中選擇生成報告類型，然后點(diǎn)擊生成報告則在儀器中會自動生成WORD/EXCEL格式的試驗報告，試驗報告的名字與保存的試驗文件名字相同。

試驗報告中的實時曲線圖形和當(dāng)前顯示的示波器中的圖形*一樣，并且儀器會對圖形進(jìn)行自動標(biāo)識。

生成試驗報告時可選的項目包括：單色WORD報告，彩色WORD報告，EXCEL數(shù)據(jù)等組合

3.10 軟件示波器操作

示波器程序?qū)崿F(xiàn)的主要功能包括：

1）數(shù)據(jù)采集時的實時示波

2）數(shù)據(jù)采集完成后對數(shù)據(jù)進(jìn)行波形回放

3）數(shù)據(jù)波形的整體放大，整體縮小，X軸放大，X軸縮小，定位，撤銷操作等

4）數(shù)據(jù)波形的參數(shù)統(tǒng)計，統(tǒng)計內(nèi)容包括平均值，*大值，*小值，開關(guān)量跳動次數(shù)，以及這些參數(shù)所對應(yīng)的時間軸

5) 對單條曲線進(jìn)行，Y軸放大，Y軸縮小，Y軸上移/下移/平移，雙線統(tǒng)計等操作

6）通道名稱定義，物理量單位定義

示波器組件外形如圖5所示，左右兩邊的工具欄是針對示波器的操作，當(dāng)鼠標(biāo)離開工具欄時，工具欄會自動收起顯示當(dāng)前的坐標(biāo)系，當(dāng)鼠標(biāo)進(jìn)入工具欄的文字提示處時，工具欄會自動打開，顯示可以進(jìn)行的操作按鈕。

針對于示波器的操作包括：通道與坐標(biāo)設(shè)置，圖形放大，縮小，X軸放大，X軸縮小，參數(shù)統(tǒng)計，撤銷操作，坐標(biāo)自動選擇，數(shù)據(jù)定位，單線統(tǒng)計分析，單線上移，單線下移，單線平移，單線放大，單線縮小，應(yīng)用當(dāng)前坐標(biāo)設(shè)置至模板等操作。

圖13 通道設(shè)置

1. 通道與坐標(biāo)設(shè)置完成通道名稱定義，單位定義，顏色設(shè)置，是否顯示，信號坐標(biāo)范圍，時間軸范圍，當(dāng)前坐標(biāo)系配置等設(shè)置功能。

其中通道設(shè)置如圖13所示，其中通道1，通道2……通道12對應(yīng)儀器主機(jī)面板的CH1，CH2…..CH12等12個物理通道，通道名稱文本框是信號通道在該試驗?zāi)０逯械奈锢砹棵Q，后面緊跟的是物理量的單位，展示時曲線的顏色， 當(dāng)是否顯示復(fù)選框選中時，曲線將顯示在示波器中，否則曲線將不在示波器中展示。

圖14 示波器的坐標(biāo)設(shè)置

坐標(biāo)設(shè)置對話框如圖14所示,通過*小值和*大值來定義當(dāng)前信號展示時的坐標(biāo)范圍，調(diào)整坐標(biāo)范圍可以實現(xiàn)對曲線的放大和縮小，通道小數(shù)點(diǎn)位數(shù)用于控制示波器數(shù)據(jù)展示和分析時小數(shù)點(diǎn)位數(shù)，此項決定了此通道數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中展示時所使用的小數(shù)點(diǎn)位數(shù)。

X軸設(shè)置即為時間軸的范圍設(shè)置，將X坐標(biāo)小數(shù)點(diǎn)增多將可以增加時間分析的分辨率。

坐標(biāo)系選擇可以選擇4條曲線的坐標(biāo)作為當(dāng)前顯示的坐標(biāo)系。當(dāng)設(shè)置的X軸范圍超過限制時，儀器會自動調(diào)整至允許設(shè)置的*大值。

2） 圖形的放大與縮小

提供四種方式對當(dāng)前窗口的波形進(jìn)行放大與縮小，**種方式是使用示波器左邊快捷工具欄的放大與縮小工具，第二種方式是調(diào)整波形的坐標(biāo)范圍，第三種通過按下鼠標(biāo)或者一直按觸摸屏在LCD上繪制一個矩形區(qū)域以實現(xiàn)對圖形的縮放，第四種是通過示波器右邊快捷工具欄對特定曲線進(jìn)行放大和縮小。

其中波形放大，縮小和矩形區(qū)域縮放控制這兩種方式是針對當(dāng)前窗口的所有信號進(jìn)行的操作，而坐標(biāo)調(diào)整和特定曲線的縮放則是針對特定的某一條曲線，并且對特定曲線的縮放只影響Y坐標(biāo)的調(diào)整

3) X軸放大與縮小

X軸的放大與縮小操作是指調(diào)整當(dāng)前示波器圖形的時間窗口，并不改變曲線的Y軸坐標(biāo)范圍。

4）圖形定位

在示波器左邊快捷工具欄可以啟動或者關(guān)閉數(shù)據(jù)定位操作，啟動數(shù)據(jù)定位操作后，示波器中會顯示一條定位紅線如圖22所示，示波器數(shù)據(jù)框會顯示當(dāng)前紅線對應(yīng)的時間，以及該時刻各個通道的數(shù)值

圖15 參數(shù)統(tǒng)計

5）參數(shù)統(tǒng)計

在左邊的快捷工具欄中選擇參數(shù)統(tǒng)計，儀器會展示當(dāng)前示波器時間窗口中模擬信號的平均值，*大值，*小值，以及它們的時間位置，開關(guān)量跳變次數(shù)，以及它們*跳變的時間位置。展示結(jié)果如圖15所示。

6）自動坐標(biāo)

在左邊快捷工具欄中有一個自動坐標(biāo)選項，此選項的作用是保持當(dāng)前的時間窗口不變，自動調(diào)整曲線的Y坐標(biāo)值，使所有的曲線都能以合適的大小顯示在當(dāng)前窗口中

7） 應(yīng)用至模板

處于非運(yùn)行狀態(tài)時，點(diǎn)擊應(yīng)用至模板則當(dāng)前示波器的設(shè)置參數(shù)會被自動保存至當(dāng)前試驗的模板參數(shù)中，下次再次啟動試驗時會以當(dāng)前坐標(biāo)為模板進(jìn)行初始化設(shè)置。

8）單線的放大，縮小，上移，下移

在示波器的右邊模板點(diǎn)擊單線選擇，確定需要操作的曲線，然后通過放大，縮小，上移和下移可以調(diào)整該曲線的Y軸大小和位置

圖16 雙線統(tǒng)計

9） 單線的平移

在示波器的右邊模板點(diǎn)擊單線選擇，確定需要操作的曲線，點(diǎn)擊曲線平移，則用戶在示波器中按下鼠標(biāo)（或觸摸屏壓下），然后移動鼠標(biāo)，曲線會在屏幕上移動與鼠標(biāo)等值的Y軸距離。

10） 曲線的雙線統(tǒng)計

在示波器的右邊模板點(diǎn)擊單線選擇，確定需要操作的曲線，點(diǎn)擊開啟雙線統(tǒng)計，則示波器中會出現(xiàn)紅色和藍(lán)色的兩條曲線，并且示波器中會給出該曲線劃定時間區(qū)間內(nèi)的平均值，*大值，*大值時間，*小值，*小值時間，兩根定位線的時間差DT，數(shù)值差DV，數(shù)值時間變化率DV/DT，以及藍(lán)色曲線對應(yīng)的T2時間和數(shù)值V2. 在進(jìn)行雙線統(tǒng)計分析時，紅色曲線T1所對應(yīng)的數(shù)值全部在示波器中的文本框中更新。雙線統(tǒng)計圖形如圖16所示

3.11 運(yùn)算組合分析程序

運(yùn)算組合程序使用戶可以對儀器的通道數(shù)據(jù)進(jìn)行二次運(yùn)算，運(yùn)算符號包括，加，減，乘，除，積分五種，運(yùn)算所得的波形還是以示波器的形式展現(xiàn)。運(yùn)算組合設(shè)置界面如圖17所示

注意：運(yùn)算組合，參數(shù)統(tǒng)計，交叉圖形，頻譜分析和諧波分析等功能都是針對示波器當(dāng)前時間窗口的曲線進(jìn)行運(yùn)算

組合運(yùn)算后所得的數(shù)據(jù)還是以示波器形式展現(xiàn)，并且時間窗口的長度與原始數(shù)據(jù)*，進(jìn)行組合運(yùn)算時，各運(yùn)算后的通道名稱可以重新定義如圖17所示，當(dāng)某一通道后的運(yùn)算變量有一項不為0時，該通道就會被選擇，如果通道全部為0則該通道不會在運(yùn)算后顯示。

圖17組合運(yùn)算參數(shù)設(shè)置

3.12 交叉圖形程序

交叉圖形程序使用戶可以對所采集的任意通道數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，按照圖18所示的設(shè)置界面，選擇某一通道作為X軸，某一通道作為Y軸就可以繪制示波器當(dāng)前時間窗口對應(yīng)波形的關(guān)系特性曲線。例如選擇同一通道作為X軸和Y軸時，此時的關(guān)系為Y=X曲線。其對應(yīng)曲線為一條過0點(diǎn)，斜率為1的直線如圖19所示

                               圖18 交叉圖形工具通道選擇

圖19 交叉圖形關(guān)系曲線

3.13 傅里葉分析頻譜程序

軟件系統(tǒng)還內(nèi)置了頻譜分析程序，將示波器的數(shù)據(jù)定位在某一時間窗口，點(diǎn)擊頻譜分析后，在圖20參數(shù)設(shè)置界面選擇要進(jìn)行分析的通道，儀器會自動計算數(shù)據(jù)的傅立葉頻譜，并繪制頻譜曲線如圖21所示。注意在進(jìn)行頻譜分析時請確保信號的當(dāng)前時間窗口數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)為128至2000之間，如果要分析的信號為周期信號，請確保示波器的當(dāng)前時間窗口展示的是信號的完整周期

圖20 頻譜分析參數(shù)選擇界面

圖21 頻譜圖展示

圖22 諧波分析信號選擇

3.14 諧波分析程序

諧波分析程序只針對交流正弦信號有效，將待分析的曲線的一至兩個完整周期的信號置于示波器窗口（請勿選擇過多的信號周期，否則會造成分析的分辨率下降）如圖22所示。

當(dāng)選擇好完整的信號周期后，按照圖19所示選擇對應(yīng)的數(shù)據(jù)分析通道，儀器自動計算出該信號的總諧波含量以及各次諧波含量，分析結(jié)果展示如圖23所示。生成WORD文檔按鈕能將當(dāng)前展示窗口中的所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成WORD報告。

圖23諧波分析結(jié)果展示

3.15 圖形編輯程序

所有采集的試驗數(shù)據(jù)和信號組合運(yùn)算后的數(shù)據(jù)組成的示波器圖形都可以進(jìn)行圖形編輯，點(diǎn)擊圖形編輯后當(dāng)前窗口中的示波器圖形會被導(dǎo)入至圖形編輯器如圖24所示。

圖24 圖形編輯

圖形編輯項目包括添加文字標(biāo)識，修改文字標(biāo)識，刪除文字標(biāo)識，改變圖形背景和顏色，改變當(dāng)前坐標(biāo)系顯示。其中添加文字標(biāo)識后，儀器提示用戶設(shè)置文字的內(nèi)容和大小，標(biāo)識會被自動放置在示波器中心，用戶通過鼠標(biāo)拖動改變標(biāo)識的位置。當(dāng)用鼠標(biāo)單擊某一標(biāo)識后該標(biāo)識被選中，用戶可以對選中的標(biāo)識進(jìn)行屬性修改和刪除操作，標(biāo)識設(shè)置窗口如圖25所示。

圖25 標(biāo)識設(shè)置

當(dāng)某一坐標(biāo)系被選中時該坐標(biāo)系會被顯示，否則坐標(biāo)系將不會顯示在圖形中，坐標(biāo)系顯示的順序和示波器是**的。

選擇彩圖形后則編輯器中當(dāng)前圖形的背景色變成白色，用戶可以通過顏色選擇設(shè)置某一曲線的顏色，通過切換曲線選擇改變當(dāng)前的操作曲線。

選擇黑白圖形后則編輯器中顯示背景為白色，曲線為黑色

3.15 有效值和交流功率計算程序

有效值計算是針對單條曲線進(jìn)行的，因此在計算有效值前需要用戶進(jìn)行曲線選擇，曲線選擇的界面如圖26所示。選擇某一曲線后單擊計算，系統(tǒng)以對話框形式展示當(dāng)前通道的有效值。

圖26 有效值計算曲線

功率計算與有效值計算類似，也需要首先選擇曲線，但是功率計算需要選擇的曲線包括電壓和電流兩條，當(dāng)用戶完成曲線的選擇后點(diǎn)擊計算，系統(tǒng)顯示當(dāng)前兩條曲線的有效值，有功功率，無功功率，視在功率，功率因素。當(dāng)計算發(fā)生錯誤時，系統(tǒng)會提示常見的錯誤信息。

注意：當(dāng)某一條曲線的畸變達(dá)超過20%時，系統(tǒng)認(rèn)為該曲線不是正弦信號，此時不能進(jìn)行交流功率計算

有效值計算和交流功率計算的結(jié)果都可以生成WORD，然后通過U盤導(dǎo)出儀器

3.16 三相分析程序

三相分析程序的功能是針對三相電力系統(tǒng)而設(shè)計的，用戶從當(dāng)前曲線中選擇正確的A/B/C三相的電壓和電流如圖27所示。然后點(diǎn)擊計算則系統(tǒng)自動計算每一個信號的有效值，每一相的有功功率，無功功率，視在功率，功率因素，三相電壓的零序，正序和負(fù)序分量，三相電流的零序，正序和負(fù)序分量。計算結(jié)果展示在圖27所示的文本框中，通過生成WORD文檔用戶可以將當(dāng)前的計算結(jié)果導(dǎo)出。在計算過程中如果某一條曲線畸變超過20%將會導(dǎo)致計算失敗。

圖27 三相分析

除了文字結(jié)果以外，三相分析計算還可以導(dǎo)出三相電壓的相量圖，三相電流的相量圖，三相電壓分量相量圖，三相電流分量相量圖，三相相量圖計算的基準(zhǔn)參考相量是A相電壓。相量圖展示如圖28所示，用戶可以將該相量圖生成JPG圖片從儀器導(dǎo)出。

圖28 三相分析相量圖

3.17 相量圖繪制程序

相量圖繪制程序用于繪制曲線針對于某一參考曲線的相量關(guān)系圖，被繪制的曲線畸變都必須小于20%，否則系統(tǒng)認(rèn)為該信號不是正弦信號。在繪制相量圖之前需要選擇基準(zhǔn)參考相量。相量圖工具的界面如圖29所示。

“參考曲線”按鈕用于選擇基準(zhǔn)參考相量，如果選擇的基準(zhǔn)相量不是正弦信號或者畸變超過20%將無法繪制其它相量的關(guān)系圖，此時需要重新調(diào)整參考相量。相量的右邊文字展示的是當(dāng)前圖中相量的名稱，模值和相角，其中角度的單位是度。相量圖可以通過生成JPG圖片形式從儀器導(dǎo)出。

圖29 相量圖工具