搜索
2012届本科毕业设计(论文)外文文献翻译学院：电气与自动化工程学院专业：测控技术与仪器姓名：学号：外文出处：Proc.ofthe8thWSEASInt.Conf.onMathematicalMethodsandComputationalTechniquesinElectricalEngineering,Bucharest,October16-17,2006附件：1.外文资料翻译译文；2.外文原文附件1：外文资料翻译译文与LabVIEW相关的电子测量Dambovita摘要---本文介绍了数据采集系统，包括一个霍尔效应传感器，数据采集板6023(美国国家仪器公司)，虚拟仪器LabVIEW图形编程环境和实验所取得的交流电路和作者所预期的电路行为一致。该仪器用于计算机数据测量和输入的基础设备，利用确定的职能（获取参数，信号处理/修改）来达到在在串行口或并行口通信的目标。现在数据采集板可以直接安装到计算机上面使用，且具有调节参数功能的示波器。LabVIEW可视化的编程环境下对于研究自动化和新开发的应用是非常有利的，由用户界面和可视化编程组成。关键词---数据采集，图形化编程，霍尔效应，电功率1．简介使用LabVIEW的图形化编程环境，保证了分析、研究单相和三相交流电路[3，6，7]功率测量的实现。所有这两种电子测量技术的发展，在电子器件领域和数据采集系统该领域，对于新设备的设计提供可行性建议，用来提高在这方面的研究成果[2，3]。现代计量与其他快速增长的领域是紧密相连的，如计算机技术，数据处理技术和电子通信技术。为了适应信息系统技术的需要，测量系统创建了一个新的跨学科领域处理分布式测量控制系统（DMCS）。DMCS元素（节点）分布地域，通过有线或无线网络连接，彼此之间能够交换信息。目前的研究主要集中在DMCS面积的适用性问题、新信息调整和这种系统的通信技术[8]。如今，在DMCS的技术非常重要的问题是保证通信的安全。在许多情况下，往往通过昂贵的实验或课题才能实现，而社会和经济的安全性又取决于这种系统正确的运作。由于和社会紧密相连的计算机网络仍在增长，分散式测量系统的安全性系统却在减少。在这个有着非常多信息的网络，安全性成为主要的发展问题之一。信息安全问题也非常重要（因为这个系统具有开放性，很容易受到攻击），在无线和移动DMCS系统。由于DMCS节点既可以是所谓的测量服务器，通常是依据拥有庞大的PC处理能力，以及用电池供电移动无线传感器，现有的计算功能成为解决问题的另一个重要常用的方法，从而确保了DMCS的安全。因此目前迫切需要制定适当的方法和工具以确保这些系统[1，8]的安全。现在的软件系统在测量系统中起着巨大的作用，也往往决定了他们的质量。日益增长的处理器计算能力和内存容量允许发展更多的复杂软件。低成本和易于使用的软件设计、提供独立的信息和使用信息和通信基础设施的安全交换库和工具成为创造新的分布式测量系统设计方法和工具的一个重要问题。现有的软件专门为DMCS设计的工具，如LabVIEW的集成软件环境、LabWindows/CVI、HPVEE，使开发过程变的简单和灵活，但其中不包括安全的数据交换库。安全问题只有轻微的考虑，已造成一定的访问控制机制如基于登录名和密码识别系统引入到应用程序的某些部分（前面板及其组件）。但有没有使用加密方法，节点之间的信息发送明确，主要是一个纯文本。因此，似乎有必要制定一个完整的程序和工具，并针对特定的编程环境，安全的分布式测量系统，这将使应用程序或系统的开发在一个简单而直观的方式来设计和模拟。添加这些程序应有助于确保数据的安全传输，在任何通信基础设施和新建的测量系统对控制数据有完整的认证机制。在以前的工作中，作者分析了LabVIEW环境的能力，为有效实施加密算法[1]。本文中所描述的在下一阶段的工作，是发展新的数学工具LabVIEW环境-大量库（又称大整数或任意长度的整数库）。这个库允许对任意数量的计算（限制在可用内存之内）的小数位数，远远超过在计算机系统的典型代表（32或64位）。大批被广泛使用在许多流行的加密算法，包括RSA，拉宾的ElGamal公钥加密系统，使用数据加密和安全的数字签名的产生[2,3]。除了基本的算术运算在合适的维数或有限的操作数模N，计算在相反的元素如代数和素性测试算法的功能。本文介绍了大数库的LabVIEW环境的实施方案。本文的主要目的是，以不同的方式显示在LabVIEW环境中实施加密算法，并将给予进一步研究是有帮助的工具，因为他是实施特定的算法的基础。该论文还提供了有关的公共密钥加密系统的基本理论知识，在建立安全和可靠的DMCS它被认为是有用的。这样一个简短的教程，应该有助于更好地理解主题。纸张安排如下：在第2节，我们目前最流行的非对称加密算法（公开密钥加密算法），并显示开发库，它可以处理大量的数字运算。下一步，我们不久向数论的图书馆，由维克多舒普开发[7,10]，这将作为参考软件（第3节）和针对LabVIEW的Crypto-G的库[9]，这是不够的实际使用中，由于缺乏非对称加密系统（在第4节）。在第5节，我们提出了两个变种，我们的公告资料库执行的问题：第一，在本地的LabVIEW图形化语言，第二，在外部模块基于C++的。然后，在第6节，显示两者的准确性和效率测试的结果。在最后一节，我们完成我们的工作和给予的建议，为进一步开展工作如LabVIEW环境中实现加密工具库。论文包含了分布式测量控制系统和通信等系统，特别是安全问题涉及的领域。显示了DMCS软件的巨大的作用，并提出需要制定一些这样的系统加密工具的方法。这些工具将使开发人员有机会以一个简单而直观的方式设计安全系统。这些工具将使DMCS的发展成为一个用简单而直观的方式所设计的安全系统的机会。本文提供的基本理论知识的公共密钥加密系统，用以建立安全和可靠的DMCS被认为是有效的。该论文的主要目标是提出新的LabVIEW中的大数库，这是为进一步落实具体的非对称算法，如RSA或拉宾加密系统所必需的数学工具。DMCS实施了两个变种：只有本地的LabVIEW代码（G语言），使用外部软件模块（DLL）。实现的功能进行了测试，测试的结果是导致以下结论。有一种可能性用来实现在纯G代码大数库。这样一个解决方案的效率可能是和类似的版本相当，使用外部软件模块的快速算法和一些代码的优化步骤进行。纯G代码编写的大数库不仅可用于在DMCS的基于PC的模块，也可以直接从LabVIEW环境中使用基于FPGA硬件的LabVIEWFPGA模块编程的解决方案。2．单相交流电路中的功率测量2.1在交流电路中提供的动力电偶极子中的偶极子和电流（I）的瞬时功率[1,2,3,4]，通过偶极子流动终端产品的电压瞬时值（U）定义为：p=ui（1）瞬时间发生的功率可分为瞬时输入功率和瞬时输出输出功率，瞬时功率取决于瞬时总电压（U）和电流（I），符合接收者功率和发电机功率相同的规则。在正弦波T期间的稳定状态，有功功率（P）可以被定义为瞬时功率的平均值，考虑一个自然数的周期：一种单相电路的功能，在一个正弦波固定的变化速度，其中的电压和电流的表达式为：它的结果：-有功功率：P=UIcosψ-无功功率：Q=UIsinψ(5)-视在功率：S=UI复杂的视在功率（S）定义为简单化复杂的代表性表达式之间复杂的电压（U）和共轭复数（I*）：复杂的功率（S）的实部是有功功率（P），虚部是无功功率（Q），模块是视在功率（S）和说法是相等于相位平移（φ）电路：对于一个单向电路并不能被正弦波[4]所定义，它的端电压U（T）为：他们可定义为：-有功功率：-无功功率：-视在功率：S=UI(11)考虑到上述的关系，我们可以看到S²≠P²+Q²变形的概念，因此可以推出:下面的应用程序（图1）通过使用LabVIEW图形化编程环境，对所现在提出的理论思考的基础上可以实现实现[2,5,6,7]，当前的图形显示中可以允许显示电压随时间的变化，瞬时的有功功率。通过对控制元件的电压和充电阻抗参数修改，也可以用于指示电压，电流，功率因数，有功，无功和视在功率（为了获得准确的视图目前，可以调节的振幅有1，10，20，50或100倍）。图1单相交流电路的操作和功率测量-模拟数据采集板是一个复杂的系统，它使用传感器在允许的工艺参数进行测量和监测，它可以转化成电能的电压研究物理措施[1,3,4,6,7]。必要的单相交流电路被应用在电路板的输入电压范围的幅度信号。相/线电压，电阻分压器（不保证电气隔离）或电压测量变压器（确保电隔离）都可以使用。可用于电流分流器（电流-电压转换器）或电流测量变压器。分压器和分流的使用必须要考虑通过分压器的电流，分流，功耗，寄生电阻，自热效应，动态效果上的电压降。图2.数据采集系统图3实验结果电压，电流测量变压器的使用，强大的系统功能保证了电流所产生的影响与测量系统的电气隔离，但它引入了比例和角度误差，造成微小的传输扰动。所采用的解决办法是在霍尔效应的基础上使用电压和电流的传感器。采集系统方块框图在图2中表示，并且图3呈现出来的是实验结果。注释：图中的电压值和用户设置的参数在图3a，引入模拟（图1）实现了应用程序的功能。3．在三相交流电路的功率测量对于一个包含线性阻抗的随机接收器（Z），形成了一个具有n个节点，这是通过一个具有n个导体的电路放大的与导线[1]复杂，总共视在功率（S）发送到接收器是：通过使用报点的电位差的节点表示的潜力N个含有一个随机的潜在的电位差，成为表达（3.1）：（14）有功和无功功率的定义，结果如下：总的有功功率P（不包括无功功率Q）的消耗由一个具有n个阶段的线路接收器随机接收，并通过n个导体线传输，等于n个使用单相的电（或无功的单相电）的总和这是IK线电流之间的n导体和N点UkN电压。替代三相电路有以下电压系统：如果电压系统提供了一个三阶段的平衡接收机，当前的系统将是：如果相位阻抗是不同的，那么接收器是不均衡的，从源头上吸收的电流可以与有关星型三相连接的平衡接收机的方法计算，它的结果是：关于中性导体阻抗（Z0）的值，电压的值将会是：数据采集系统的方块框图如图4所示。在三相交流电路中，有功功率/无功功率的测量方法，是依赖于负载的类型和电能供应系统导体的类型。图4数据采集系统-框图对于三相电路包含的中性导体数为（N=4），广义定理将会改变成：在这种情况下，总的有功功率可以使用4瓦特计算法（一个随机值将会考虑给到将会出现潜在的N点），或者使用3瓦特计法（如果存在潜在的N点，是等于一个衡量中性导体）。图5数据采集系统的实验结果4结论应用程序采用LabVIEW图形化编程环境（模拟和数据采集）的实施，已实现使用正确的设备在基础理论方面和在实验室的实验测定。这些应用程序可以被用于研究功率的测量方法（学生/人员培训，因为修改电路参数的能力和效果显示）和执行高精度测量。信号调理系统的使用，扩大了在电力系统的数据采集能力，用来研究电动机，转换器的运作。仪器的灵活性方面，包括在测量过程中的其他业务（分析，操作自动化，访问数据的基础上，发送在互联网上的数据等），在减少操作方面成为可能性。参考文献[1]Dogaru-Ulieru,V.–ElectricalandElectronicMeasurements,Ed.Printech,Bucharest,2005[2]Dogaru-Ulieru,V.,s.a.-LabVIEWApplicationinElectricalMeasurements,Ed.CONPHYS,Rm.Valcea,2002[3]Ertrugul,N.–LabVIEWforElectricCircuits,Machines,Drives,andLaboratories,PretinceHallPTR,NJ,2002[2]Dogaru-Ulieru,V.,s.a.-LabVIEWApplicationinElectricalMeasurements,Ed.CONPHYS,Rm.Valcea,2002[4]Golovanov,C.,s.a–MeasurementsModern