測試系統種類(lèi)繁多,按照構成形式,可分為儀器儀表式測試系統、集中式數據采集系統、分布式數據采集系統三種方式,三種測試系統的構成和原理有很大差異,實(shí)際應用中根據需要選擇合適的方式。
儀器儀表式測試系統一般包括多個(gè)測試單元,每個(gè)測試單元完全獨立,測試單元包括一次傳感器及二次儀表兩個(gè)部分;一次傳感器一般為交流互感器或直流分流器,其特點(diǎn)是一次傳感器及二次儀表均按相關(guān)標準生產(chǎn),標準指標均可溯源。因此,用戶(hù)可以靈活選擇不同廠(chǎng)家的傳感器及儀表,自行組建測試系統。
早期的儀器儀表通常功能比較單一,以功率測試系統而言,由電壓表、電流表、頻率計、功率計等構成?,F代新型的功率測試儀器(一般稱(chēng)功率分析儀)則由一臺儀器完成上述所有參量的測量。
儀器儀表式測試系統在電機試驗中被廣泛采用,對于傳統工頻測量,技術(shù)已經(jīng)相當成熟。主要難度在于低功率因數、變頻等測試。

典型的儀器儀表式測試系統原理框圖
集中式數據采集系統將各種類(lèi)型的傳感器輸出的模擬或數字信號轉換成計算機可以識別的數字量,由計算機接口采集成為內存中的數據,按需要處理成相應的數據結果,供傳送、顯示、打印輸出。集中式計算機數據采集系統具有人機界面良好,操作簡(jiǎn)單,功能齊全等優(yōu)點(diǎn)。
集中式數據采集系統的核心技術(shù)是多路采集卡,目前,生產(chǎn)采集卡的廠(chǎng)家較多,大多只適用于工業(yè)控制。

集中式計算機數據采集系統原理框圖
多個(gè)測試模塊或測試子系統,通過(guò)統一的通訊接口與上位機連接,即可構成分布式數據采集系統。其優(yōu)點(diǎn)是組合能力強,易于擴展;測試模塊或子系統獨立性強,易于維護;分散測量,集中管理,對系統硬件要求低,可靠性高;采用數字通訊取代模擬信號傳輸,電磁兼容性能好,適合惡劣環(huán)境工作。

分布式計算機數據采集系統原理框
分布式數據采集系統從實(shí)現的功能角度看,與集中式數據采集系統差不多。但實(shí)現功能的方法完全不同:
集中式數據采集的核心是標準信號的數據采集及輸入信號的調理。
分布式數據采集系統的骨架是系統網(wǎng)絡(luò ),系統網(wǎng)絡(luò )是分布式數據采集系統的基礎和核心。研制者都會(huì )對網(wǎng)絡(luò )的可靠性、實(shí)時(shí)性、兼容性、可擴充性進(jìn)行精心設計,而這些性能,也是分布式數據采集系統的魅力所在。
集中式數據采集與分布式數據采集的共同特點(diǎn)是兩者均研究事物的共性,前者的共性是信號的標準化,后者的共性是網(wǎng)絡(luò )的標準化,電機試驗測試專(zhuān)業(yè)程度較高,目前,應用最多的還是各種專(zhuān)業(yè)儀器儀表。
小型的集中式數據采集系統及含通訊接口的儀器儀表,可以作為分布式數據采集系統的一個(gè)子站。