随着国民经济的不断发展,电力作为二次能源在消费者终端能源消耗中所占比例逐年增加,各种电力电子装置应运而生。在电力电子装置研制、生产和维护的过程中,需要观测、监测一些关键位置的参数,鉴于市场上现有的检测仪器存在成本高、体积大、接线复杂等不足,本文开发了一款在线电力电子装置检测系统,以满足对电力电子装置进行检测时,检测点多、检测点对地电位不同等特殊需求,系统由多个从节点和一个主节点组成。为了简化连线,本文提出了一个多端口的概念,即将需要检测的点用一个端口来描述,对检测点的检测可统一成对端口电压和电流的检测。每一个从节点负责一个端口电压、电流信号的采集,采集到的数据利用无线数据传输方式发送至主节点,这种方法克服了传统检测仪器接线复杂的问题。此外,从节点电源由电池供电,从而解决了电力电子设备检测过程中,不同检测点参考电位不同的问题。主节点由一台个人计算机和无线数据模块组成,可完成数据接收、处理、分析与波形绘制等虚拟仪器的功能。文章首先介绍了测量仪器的历史背景以及现阶段虚拟仪器的研究现状,结合实际需求,确立了系统整体设计方案。对从节点与主节点分别进行硬件电路与软件系统研究设计。硬件电路依次完成了从节点微处理器电路、传感器电路、调理电路、电源电路的研究设计,并给出数据传输模块的实现方案;软件系统对从节点A/D采样模块、DMA数据存储模块、数据处理模块、USART通信模块进行设计,并制定主、从节点的通信协议,基于MATLAB开发平台对主节点界面初始化、基本操作模块、功能控制模块、数据解析模块、数据处理与存储模块、波形绘制模块进行设计。最后,搭建系统测试平台,验证了多端口电压、电流检测系统的可行性与稳定性。