摘  要： 利用LabVIEW开发平台研制了基于虚拟仪器的变频驱动器的功能测试仪。该测试仪操作简单，自动化程度高，抗干扰能力强，实现了对驱动器功能的检测。

　　关键词： 虚拟仪器；变频驱动器；功能测试系统

　　随着电力电子技术的发展和高性能变频驱动技术的深入研究和广泛应用，对变频驱动器有了更高的功能测试要求。鉴于虚拟仪器技术在测控领域的广泛应用，本文基于LabVIEW开发了一款针对变频空调驱动器的功能测试仪，大大弥补了传统测试仪的自动化程度低、操作复杂、不利维护等不足。

　　1 LabVIEW概述

　　LabVIEW是美国国家仪器（NI）公司研制的一个功能强大的仪器系统开发平台，主要应用于仪器控制、数据采集、数据分析、数据显示等领域。经过十多年的发展，LabVIEW已经成为一个具有直观界面，便于开发，易于学习且具有多种仪器驱动程序和工具的大型仪器开发工具。它是一种带有扩展库函数的通用程序开发系统，其库函数包括数据采集、GPIB\ VXI仪器和串口仪器控制，数据显示、分析和存储等，不但能完成一般的数学运算、逻辑运算和输入输出功能，还带有专门的用于数据采集和仪器控制的库函数和开发工具，尤其是带有专业的数学分析程序包，可以满足复杂的工程计算和分析要求，最大限度地减少了软件开发工作量。

　　LabVIEW环境下开发的虚拟仪器的最大特点是当系统需要发生变化时，用户可以根据具体情况对功能方框作必要的补充、修改，或者对框图程序的软件结构进行调整，从而很快适应变化的需要。因此，虚拟仪器技术已成为当今测控领域的研究热点。工业发达国家已将虚拟仪器技术广泛应用于航天、通讯、生物医学、地球物理、电子、机械等领域。国内对虚拟仪器的研究与应用也取得了许多成果，广泛应用于产品性能测试、设备故障诊断和生产过程控制等方面。

　　2 基于LabVIEW的变频驱动器自动测试系统

　　LabVIEW环境下，PC控制程控电源为驱动器供电并完成对驱动器的控制，利用继电器板通过驱动器测试点，结合示波器、数字万用表，将所要采集的数据反馈给PC，采集的数据由上位机作判断，完成所有的功能测试，保存并更新数据，完成测试任务。

　　以下分别从软、硬件两个方面介绍自动测试系统的实现。

　　2.1 自动测试系统框图

　　功能测试系统示意图如图1所示，Driver为被测的某品牌变频驱动器模块板；Compressor为艾默生某型号压缩机，用于测试系统所带负载；PPS（Programmable Power Supply）为安捷伦某一型号程控电源，为测试系统提供电源；Scope为TEK某一型号示波器，用于采集驱动器时钟信号、电压、电流波形；Multimeter为安捷伦某一型号数字万用表，和继电器板一起完成驱动器电压、电流、电阻及温度等数据采集任务；Relay为研华某一型号继电器板，和数字万用表一起完成驱动器电压、电流、电阻及温度等数据采集任务；PC为华硕某型号笔记本，用于测试系统上位机软件的编写与仪器仪表的远程控制。

　　2.2 功能测试系统程序流程图

　　功能测试系统程序流程图如图2所示。LabVIEW环境下，利用其多线程并行运行的特点，实现了计时、急停处理与测试主程序的并行运行，完成了功能测试系统的实时更新与显示。

　　2.3 与LabVIEW相关的几类串口通信

　　2.3.1 与Relay的通信

　　继电器控制程序如图3所示。由程序框图可知，在LabVIEW中用“调用库函数DLL”封装PCI8407板卡与RELAY进行通信，实现对继电器的各种控制。

　　2.3.2 与驱动器、示波器、PPS的通信

　　LabVIEW环境下与驱动器、示波器、PPS的通信都是基本的串口通信，分为以下几个步骤：

　　（1）对串口的初始化：就是对从机号、波特率、数据位、奇偶校验的配置；

　　（2）串口的读写操作：写入相关的指令即可完成对应的控制，以实现对仪器的控制；

　　（3）串口的关闭：串口通信完成，需要将其关闭，释放资源。

　　如图4所示，本系统将在LabVIEW中采用基本的串口通讯函数库VISA，实现与驱动器、示波器以及PPS的通信。

　　2.4 测试主界面、测试结果及测试数据的保存

　　功能测试系统界面如图5所示，本系统将LabVIEW与数据库建立联系完成对测试数据的实时更新与保存。首先，在Access中新建一个数据库；其次，要建立与数据库的联系；最后，利用LabVIEW中数据库工具包实现对数据分析、处理及存储。功能测试数据处理程序框图如图6所示。

　　LabVIEW是一种功能强大且易学易用、操作简单的测试编程软件，利用它开发的性能测试平台不仅操作简单，而且自动化程度高，抗干扰能力强，对改善传统的测试系统有着极大的现实意义与重要的价值。

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