設計並應用USB資料擷取於電力設備監控

simonkuang

[ 摘要 ]
     傳統的設備儀器大多利用RS-232介面來與電腦或是周邊設備執行溝通，然而RS-232的應用範圍常受限於其資料傳輸速度，以至於無法應用在一些需高速監控的設備。近來大多數個人電腦均配備有通用串列匯流排（Universal Serial Bus, USB）介面，相較於RS-232，USB介面具備高速傳輸與隨插即用之特性，因此可用於需隨身攜帶高速監控的環境，尤其適合運用於電力設備的即時監控。本論文擬研發並應用USB資料擷取器（Data Acquisition, DAQ）於電力設備監控。
     
     論文中將撰寫資料擷取裝置之韌體，並於Windows作業系統下建立動態連結函式庫（Dynamic Link Library, DLL）模組，結合LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench,LabVIEW）發展出一個結合網際網路的電力設備監控儀。所研發的電力設備監控儀具備電壓與電流波形量測、頻率與電壓均方根值計算、諧波頻譜與總諧波失真（Total Harmonic Distortion, THD）計算及功率計算等功能，且加入控制電力設備投入或切離與自動功因補償的功能。
     
     實驗結果中，以家用電器設備模擬電力設備，針對這些設備做長時間的監控並觀察其電力品質及功因修正之成效。此外，為了驗證所設計之分析電力品質功能的精確度，測試結果中將所研發的電力品質功能與FLUKE 43B電力品質分析儀，針對不同的負載設備之諧波量測結果來做比較，以驗證所設計電力設備監控儀的準確度與實用性。

kzn99

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