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测试系统的构成及其原理

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  • 发布时间:2016/12/19 16:26:27
  • 作者:hb_yinhe

  测试系统种类繁多,按照构成形式,可分为仪器仪表式测试系统、集中式数据采集系统、分布式数据采集系统三种方式,三种测试系统的构成和原理有很大差异,实际应用中根据需要选择合适的方式。

仪器仪表式测试系统构成及原理

  仪器仪表式测试系统一般包括多个测试单元,每个测试单元完全独立,测试单元包括一次传感器及二次仪表两个部分;一次传感器一般为交流互感器或直流分流器,其特点是一次传感器及二次仪表均按相关标准生产,标准指标均可溯源。因此,用户可以灵活选择不同厂家的传感器及仪表,自行组建测试系统。

  早期的仪器仪表通常功能比较单一,以功率测试系统而言,由电压表、电流表、频率计、功率计等构成。现代新型的功率测试仪器(一般称功率分析仪)则由一台仪器完成上述所有参量的测量。

  仪器仪表式测试系统在电机试验中被广泛采用,对于传统工频测量,技术已经相当成熟。主要难度在于低功率因数、变频等测试。

典型的仪器仪表式测试系统原理框图

典型的仪器仪表式测试系统原理框图

集中式数据采集系统

  集中式数据采集系统将各种类型的传感器输出的模拟或数字信号转换成计算机可以识别的数字量,由计算机接口采集成为内存中的数据,按需要处理成相应的数据结果,供传送、显示、打印输出。集中式计算机数据采集系统具有人机界面良好,操作简单,功能齐全等优点。

  集中式数据采集系统的核心技术是多路采集卡,目前,生产采集卡的厂家较多,大多只适用于工业控制。

集中式计算机数据采集系统原理框图

集中式计算机数据采集系统原理框图

分布式数据采集系统

  多个测试模块或测试子系统,通过统一的通讯接口与上位机连接,即可构成分布式数据采集系统。其优点是组合能力强,易于扩展;测试模块或子系统独立性强,易于维护;分散测量,集中管理,对系统硬件要求低,可靠性高;采用数字通讯取代模拟信号传输,电磁兼容性能好,适合恶劣环境工作。

分布式计算机数据采集系统原理框

分布式计算机数据采集系统原理框

三种测试系统的主要区别

  分布式数据采集系统从实现的功能角度看,与集中式数据采集系统差不多。但实现功能的方法完全不同:

  集中式数据采集的核心是标准信号的数据采集及输入信号的调理。

  分布式数据采集系统的骨架是系统网络,系统网络是分布式数据采集系统的基础和核心。研制者都会对网络的可靠性、实时性、兼容性、可扩充性进行精心设计,而这些性能,也是分布式数据采集系统的魅力所在。

  集中式数据采集与分布式数据采集的共同特点是两者均研究事物的共性,前者的共性是信号的标准化,后者的共性是网络的标准化,电机试验测试专业程度较高,目前,应用最多的还是各种专业仪器仪表。

  小型的集中式数据采集系统及含通讯接口的仪器仪表,可以作为分布式数据采集系统的一个子站。