0引 言
当前国内对电力变压器的性能测试基本上仍处于手工测量的阶段，每项性能指标都由的仪器进行测量，很多测试项目仍采用一些指针式仪表，存在读数误差大、费工、耗时，功能简单等问题，测量的重复性、可信度较差。虚拟仪器的出现有效的解决了这一问题，所谓虚拟仪器就是利用现有的计算机，加上特殊设计的仪器硬件和软件，形成既有普通仪器的基本功能，又有一般仪器所没有的特殊功能的低价的新型仪器。在虚拟仪器系统中，硬件仅仅是为了解决信号的输入输出，软件才是整个仪器系统的关键。软件对硬件采集的数字信号进行加工、分析，得到各种所需要的信息。 本文采用研华公司的pci-1712l高速数据采集卡及其为labview定制的advantech da&c工具包，结合labview成功地开发出一套变压器测试系统。
1变压器测试系统
1.1系统原理及功能
用于变压器空载／带载的输入／输出电压、电流的测试，可以完成变压器常规实验系统，可以实现自调压、数据测量、分析、实时显示、保存及打印功能。电流、电压信号经过互感器后转换为标准信号，通过数据采集卡采集后，系统判断其区间范围，通过串口与cpld进行通信来选择具有合适量程的电流和电压互感器，从而提高系统的测量精度。
1.2系统结构 测试系统的结构框图如图1所示。
2测试系统的硬件设计
电压互感器：采用vsm型系列霍尔电压传感器，能在电隔离条件下测量交流，脉冲以及各种不规则波形的电压。
电流互感器：采用6个不同量程的csm系列霍尔电压传感器，csm025b、csm050b、csm100b、csm200b、csm300b。
数据采集卡：pci-1712l是研华公司的一款功能强大的高速多功能pci总线数据采集卡。它有1m转换速度的12位a／d转换器，卡上带有fifo缓冲器（可存储lk a／d采样值和32k d／a转换数据）。pci-1712l提供16路单端或8路差分的模拟量输入（也可单端差分混合使用），2路12位d／a模拟量输出通道，16路数字量输出通道，以及3个10 mhz时钟的16位多功能计数器通道。采集方式包括输入预触发、过触发、延时触发等数据采集方式，模拟输入通道通道可以进行独立编程增益控制，端子板选用研华公司配套的adam-3968。
cpld：采用altera公司的maxii系列的epm1270cpld，包含1270个le相当于40k门数，980个等效宏单元，8k用户可用flash比特数。
3测试系统的软件设计
3.1软件功能
自调压测试系统软件结构图如图2所示。
3.2数据采集
研华公司不仅为labview编程开发了的vi工具包，并且提供了丰富的实例程序，利用其advantech da&c工具包，可以快速地开发出数据采集模块。
设置参数如下：触发源，触发模式，时钟源，触发边缘，信号源类型，采样通道，采样开始通道，采样个数，采样频率，通道增益；以上可以根据实际测试的硬件配置和需求进行设置。
3.3数据测量及频谱分析
labview拥有强大数组分析和数据处理功能，测量参数值包括交流有效值，直流分量，有效值，占空比，上升时间，下降时间，过冲，峰峰值，zui大值，zui小值。运用labview提供的信号处理工具包，可以快速对采集的波形数据进行fft功率谱密度分析。
3.4数据判断
对采集到的电流、电压值大小进行区间判断，并发出控制信号给cpld，选择相应的电流电压互感器，提高系统的测量精度。为进一步提高准确性，在判断前，利用防脉冲干扰平均值滤波的原理对采集到的电流、电压数据进行滤波。用一个for循环将某一通道采集的数据变成一为数组，数组的长度可以自己定义，假设系统中定义为n，即将通道采集的n个数据进行判断，去掉zui大值和zui小值，将剩下n-2个数据进行算术平均，即得到一次有效的采样值。运用labview数组工具包中的array max & min，delete from array以及mean．vi即可完成对采集数据的软件滤波。
由于电流、电压判断的区间较多，用labview实现起来略显繁琐，因此本文采用c语言与lab-view相互结合的方法实现。先在visual c++中编写判断程序并生成dll文件，然后通过lab-view中的代码接口点（code interface node）调用，即可实现该功能，事实证明，这是一种、易行的方法。c语言部分程序代码原理如下：
中singal为cin接口的输人参数，及采集、滤波后的电流信号，pattern为cin接口的输出参数，及控制信号，通过串口直接写入到cpld，从而选择相应的电流或电压互感器。
3.5串口通信
labview不仅在仪器i／o中，专门提供了串口通信的ⅵ，而且提供了串口范例以加快开发速度。首先通过visa configure serial port．vi进行相应的串口配置，通过visa write．vi将控制信号写入串口与cpld通信，zui后用visa dose.vi关闭串口。
3.6显示、打印及保存
labviewzui吸引人的特性是对数据的图形化显示有丰富的支持，强大的图形显示功能增强了用户界面的表达能力，通过这些丰富的图标控件，工程师们无需再为复杂的界面编程花费大量精力。graph控件对已经采集到数据进行数据处理，根据实际要求将这些数据组织成所需的图形。测试系统软件的前面板的波形显示采用graph控件，如图3所示。通过设置前面板菜单文件-vi属性一类别打印选项即可将打印出前面板中的波形。
labview提供的强大的文件i／o函数是一组功能较强的文件处理工具，可以满足不同的文件按操作要求。为了满足不同数据的存储格式和性能要求，labview提供了多种文件类型。用户可以采用文本文件（text files）、表单文件（spreadsheet）、二进制文件（binary files）、数据记录文件（data-log files）、波形文件、labview测试文件等格式将所采集到的数据进行存储，用户可以使用电子表格或文本编辑器打开查看。本测试系统采用的是表单文件，可以用microsoft excel打开。
4结 论
该测试系统应用labview在测试仪器开发突出的特性，配合第三方板卡，使得labview的应用更加宽广，更加灵活，验证了软件即仪器这一虚拟仪器的宗旨。该测试系统原型机已经投入到实际生产测试中，效果良好。