便于整个测试系统推广使用.

2) 　尽可能取代价格昂贵的专用测试仪器 ,以

减少用户设备总投资.

3) 　尽可能不对用户提出对原有试验设备及场

地的改造要求 ,能够与原有设备及操作台同时使用.

4) 　尽可能使系统小型轻量化.

5) 　系统脱开主机后 ,仍然可以按照传统试验

方法进行试验工作.

1. 2 　技术方案的确定

从上述设计原则出发 ,对系统硬件整体方案确

定如下 :

为满足设计原则 5) ,采用如图 1 所示的“积木

式”

系统结构 ,这种结构对系统的组合、

分解、

维修、

计量均十分方便.

　　数据采集部分采用以单片微机为核心的智能仪

表 ,考虑到电机性能试验测量系数的采集不是非常
复杂 ,单片机内存完全满足需要 ,此外 ,单片机成本
低、

接口扩展灵活 ,因此数据采集部分选用单片机系

统符合最优性能价格比的要求. 单片机系统负责数
据采集 ,采集程序不易“跑飞”,系统的可靠性也得到
了保证. 温度和绕组电阻的采集 ,采用 GC9100 智能
电机参数测试仪完成.

数据分析、

处理部分采用个人计算机 ,它在系统

中负责指挥 ,包括输入命令、

指挥程序走向、

指挥采

集部分工作、

处理试验数据、

分析试验结果、

绘制特

性曲线、

打印试验报告、

存贮试验资料、

监视试验过

程中某些量的变化等. 利用 PC 机作为主机 ,其优点
在于 PC 机上丰富的软件、

硬件资料为实现测试系

统操作简便、

直观提供了便利 ,同时 ,大大缩短了软

件的开发周期 ,方便了调试和维护 ,也保证了软件的
可靠性.

为保证测试系统具有较高的测试精度 ,尽可能

减少中间环节 ,以减少系统的总体误差 ,测量部分尽
量不通过转换器和测试仪表等中间环节作桥梁 ,而
由 ZC - 802 、GC9100 对被测量直接采集 ,经 AC - DC
转换 ,送高精度 A/ D , 再由 ZC - 802 、GC9100 各自

CPU 快速运算后获得精确测量值 ,因此 ,在提高测量
精度的同时 ,大大降低了系统成本.

因厂方以前的试验工作中对转矩的测量采用交

流测功机 ,在不浪费厂方原有设备的前提下 ,对交流
测功机进行了改造 ,即将交流测功机与 CZB - 2 型
电阻应变式测力传感器配合以与 CAT 系统接口. 应
用测功机方案测量转矩 ,操作方便 ,测量准确度高 ,
国家试验标准也推荐对小容量异步电动机转矩测量
采用交流测功机.

1. 3 　主要电路原理

[1 ]

1) 　电测量系统及其接口电路.
系统中的主电路如图 2 所示.

为台被试异步

电机 ,经三相调压器与三相电网连接 ,三相电流信号

、

分别由电流互感器 1 、

2 、

3 的副边得到 ,线电

压信号

、

分别由电压互感器 1 、

2 的副边输

出 ,三相功率则根据二瓦表测三相功率的原理计算
而得.

　　数据采集电路如图 3 所示. 数据采集电路有多

路开关 ( 4051) 、采样保持器 LF398 、A/ D 转换器

(AD574) ,锁存器 (74LS273) 及门电路组成 ,2 个输入

多路开关的对应通道组成 1 个通道对 ,共有 8 个通
道对 ,每个通道对可严格同时采样、

同时保持 ,然后

分两次进行转换 ,因此 ,每个通道对的两个信号 (例
如 ,

和

、

和

) 采样具有严格的同时性.

长沙电力学院学报

(

自然科学版

)

2002

年

月