氧化锌避雷器阻性电流提取的谐波分析模块

针对一种氧化锌避雷器阻性电流提取新方法,设计制作一个信号处理谐波分析模块,该模块以Digital Signal Processor(DSP)为核心,利用高速ADS8556进行模数转换。以TMS320LF2812对数据进行算法处理,从而得到新方法要求提取阻性电流所需的全泄漏电流基波、谐波幅值等特征量。首先建立了系统的硬件电路,在此基础上,设计了相应的软件程序,编写了A/D采样子程序、滤波算法子程序、积分算法子程序、Fast Fourier transform(FFT)算法子程序、阻性电流提取子程序等。软件仿真验证及搭建实际模拟电路验证表明,该设计系统可以准确进行数据采集后进行精确数据运算处理,最终提取出阻性泄漏电流。该模块可以满足系统需要进行准确的谐波分析。     

一种交流调速的高精度采样系统设计

基于TMS320F2812内部自带ADC模块的优缺点分析,探讨扩展ADS8365的高精度采样系统设计,以求提高整个系统的测量和控制精度,实现数字化变频调速系统中对多路电压、电流、转速等信号的高精度采样.讨论了影响TMS320F2812芯片A/D转换器精度的原因,给出了ADS8365芯片进行电流信号采样的电路设计,并通过仿真和实际电路实验说明了电路设计的有效性.相比于TMS320F2812的单端采样,基于ADS8365的采样电路具有采样精度高、速度快、同步性好、失真小、抗干扰强,同时能够较好的抑制温漂和热噪声等明显优势.将该采样电路应用于本交流调速系统中,不仅可以大大提高系统的采样精度,增加系统的抗干扰性,也便于系统工况的实时分析,进行合理控制及实时保护.     

可编址串行模拟量采集板卡的设计

诸多研究课题在实验过程中需要实时地将多个仪器仪表的测量数据采集到计算机,以进行分析研究。一些仪器仪表虽然可向外提供模拟电压和电流信号,但是计算机不能直接采集,满足不了要求。为此,设计了以AD7705为模数转换芯片,单片机ATmega32为控制中心的可编址串行模拟量采集板卡,开发了硬件电路以及驱动软件,解决了AD7705在实践应用中遇到一些问题。板卡通过RS232连接计算机完成对仪表模拟信号的采集,经现场应用表明,采集板卡应用灵活、采样精度高、抗干扰能力强,结合相应的仪表可以设计出综合的参数测量系统。     

基于FPGA高速数据采集系统控制电路的设计

随着国民经济的发展,电力系统谐波问题日益严重,对电力部门的供电质量提出了更高的要求,为了保证对电力系统进行实时监控、调度,需要对电网的电压电流进行交流采样;介绍了电力系统电压电流交流采样的设计思想,提出了一种用FPGA实现对高速A/D转换芯片的控制电路,系统以MAX125为例,详细介绍了含有FIFO存储器的A/D采样控制电路的设计方法,并给出了A/D采样控制电路的VHDL源程序和整个采样存储的顶层电路原理图.解决了电力系统中多路电压、电流的高速高精度同步交流采样问题.     

基于TMS320C6713的正交相量滤波器的实现

采用TI公司推出的6000系列DSP（TMS320C6713）和ADS8364设计了数据采样处理系统。应用了一种任意数据窗长度的正交相量滤波器,该滤波器实部和虚部函数具有一致的幅频特性和对基波信号的相位正交性,以此实现了对电压电流信号的实时采集。     

超高速数据采集时钟分系统的设计与实现

为了提高数据采集系统采集数据的分辨率和抗干扰能力，要求时钟分系统能够产生具有高精度、高稳定度、低抖动的采样时钟。介绍了一种基于程控频率合成器的时钟电路的设计思想、性能特点、工作原理和硬件电路设计，讨论了采样时钟抖动对量化误差的影响以及时钟电路的阻抗匹配和电磁兼容性。     

绝缘寿命试验介质损耗因数在线测量方法

针对因电磁干扰严重, 绝缘加速老化寿命试验介质损耗因数及变化在线测量困难, 设计出一种在线测量介质损耗因数的方法。对被测正弦电压和电流信号每周期进行20~ 100 次采样, 采样时间不小于150 周期, 采样时刻不需要与被测信号同步, 通过采样数据计算介质损耗因数; 同时通过试样在试验初期介质损耗因数的稳定性和试样介质损耗因数初值tan δ₀, 求取测量电路附加相位偏移补偿值tan δ_E 进行补偿, 从而消除测量电路附加相位偏移对在线测量结果造成的影响。经验证, 该方法获得的介质损耗因数的测量误差在1%以内, 满足正弦电压绝缘加速老化寿命试验以及电气设备绝缘系统中对介质损耗因数在线测量的需要。     

基于AD9833的放大电路特性测试电路设计

针对三极管放大电路的基本特性，基于DDS芯片AD9833产生放大电路的输入信号，设计信号的控制测量和处理电路；利用STM32测量信号处理电路中采样电阻两端电压和三极管放大器的负载电压，进而计算输入阻抗、输出阻抗和增益；通过控制AD9833扫频测量幅频特性，实现了输入输出电阻、增益、频率和幅频特性曲线的动态显示和电路故障判断功能。测试结果表明，所设计的电路能够满足测量要求，具有一定的参考价值。     

发电机转子绝缘状态在线监测系统的研究与设计

设计一种基于轴电压测量与分析的转子匝间短路在线监测系统。该系统主要包括转子轴电压/轴电流采样模块、模拟信号前置处理模块、数据采集与分析模块。它能够对轴电压、轴电流进行采样,由PC/104数据采集卡进行AD转换,最终将数据输入CPU,用于分析计算。对现场采集的轴电压信号分析可知,该系统可有效监测发电机转子的匝间绝缘状态,具有良好的应用前景。     

基于SOPC的多通道高精度同步数据采集系统设计

针对单片机数据处理的精度低且运算速度低,难于满足高精度多通道同步数据采集处理要求,提出一种基于SOPC的高精度多通道同步数据采集系统设计方案。以嵌入式SOPC技术为核心,采用多路新型32位精度A/D转换器ADS1282进行数据采集,且采样速率可调;利用GPS秒脉冲的随机误差和高精度晶振累计误差互补提供高精度同步采样时钟,保证多通道同步采集数据;通过移植精简的嵌入式实时操作系统u C/OS-II,实现多任务并发执行;采用2.4 GHz无线射频n FR24LE1完成系统近距离无线数据传输。系统能够实现工业现场尤其是恶劣环境下多通道高精度数据同步采集与无线传输功能。     

基于ARM7的电参数采集系统设计与应用

设计了一种实用的电参数采集系统。采用两片AILM7处理器LPC2134,下位机用LPC2134和高精度16住同步采样芯片AD7657来实现电参数采集计算和状态判断,上位机用LPC2134实现状态显示和数据存储。给出了采样模块的接口电路．同时介绍了系统硬件部分的存储扩展模块、显示模块的结构。最后给出了程序流程图。该平台具有良好的实用性．已作为采集监测模块安装在小电流接地选线装置中。     

现代电能质量监测装置的数据采集系统设计

针对电网三相电压及电流信号的采集与处理,设计了电能质量监测装置的数据采集系统。系统以霍尔传感器和串行A/D转换芯片组成前向采集电路,以数字信号处理器(DSP)组成数据处理电路,以复杂可编程逻辑控制器(CPLD)和锁相环组成硬件同步采样电路并以快速傅立叶变换为主要处理算法。实验表明:系统具有响应速度快、精度高、实时性好的优点。     

家庭能耗采集系统的设计与实现

设计了一种家庭能耗采集系统,硬件以STM32微处理器为核心控制器,通过微型精密交流电流/电压互感器,采集用电负载电流、电压信号,利用模数转换,得出采样电流电压数字信号,由WiFi模块进行数据的传输。软件设计包括主控制器的配置、初始化,数据采集程序,以及通信接口设计,实现能耗采集和串行数据的无线传输。对系统进行测试,结果表明,该系统可实现对家用电器用电能耗的远程实时监测。     

基于网络的高精度数据采集卡设计

为了实现数据采集卡高精度和网络传输的要求,提出了一种基于网络的高精度数据采集卡的设计方法.硬件方面,采用ARM为主控CPU,扩展了网络接口芯片,实现了数据采集卡的网络接口功能;采用16位高精度AD转换器AD976,实现了高精确度数据采集的要求;采用FPGA内部逻辑控制AD转换器的时序和模拟开关的切换,并辅以扩展FIFO缓存采样数据的方法实现了8路模拟量的扫描测量,保证了模块的采样率;数字量测量采用光电隔离技术,保证了模块工作的可靠性;软件方面,设计了嵌入式Linux数据采集电路驱动程序和网络通信程序.实现了上位机通过网络接口对模拟量和数字量的采集功能.实际测试表明,数据采集卡采集精确度优于0.05%.     

电磁轴承功放由偏置漂移引起调制失效的问题研究

分析了三角波比较法三电平PWM开关功放由于偏置电压的漂移引起的调制失效机理。为避免调制失效,在三电平PWM开关功率放大器的基础上,提出一种结合三角波比较法和采样保持法的混合调制方法。该方法中功率主电路的两个桥臂由三角波比较电路和采样保持电路分别控制,根据三角波载波幅值和静态电流误差均值分别确定偏置电压值,满足了在理论偏置电压值漂移情况下的脉宽调制要求。分析了混合调制开关功放避免失效的工作原理并实现电路。仿真和实验均表明:该方法设计的功率放大器不仅可以解决由于偏置电压漂移带来的PWM调制失效,并且具有电流纹波小、响应速度快、受负载参数影响小等优点。     

基于STM32的电动大巴车绝缘监测系统研究

针对电动大巴车绝缘监测中存在非对称绝缘故障监测不准确的问题,提出一种基于外加电阻原理的检测方法,并对基于STM32单片机的电动大巴车绝缘监测系统进行研究。该系统中的STM32单片机,通过控制电压采集芯片ADS1255,采集动力电池正负极对车体电压,而且通过继电器控制拓扑电路,改变拓扑电路的结构,并由拓扑电路计算公式计算电池正负极对车体绝缘电阻。同时,通过车辆内部控制器局域网络通信电路,将数据发送给电动大巴车绝缘阻抗进行报警判定。为分析电池的绝缘损坏过程,该设计搭载时钟电路和存储电路对测试到的数据进行记录。实验结果表明,在系统对称绝缘损坏和非对称绝缘损坏的状况下,绝缘电阻测量误差在2%以内,并且当动力电池正负极对车体绝缘阻抗小于系统设定的绝缘阻抗时,系统会触发报警。该研究满足国家对电动大巴车绝缘监测精度的要求。     

混合动力汽车电池管理系统

针对长安混合动力轿车,研究了镍氢动力电池及其管理系统,建立了镍氢蓄电池的数学模型;同时对电池管理系统的总体结构、电源电路、采样电路以及检测电路进行了设计和研究,并通过Bitrode实验测量电源系统电压、电流以及SOC等,对管理系统的性能进行模拟,提高了系统的可靠性和测量精度。     

基于TMS320F2812的反激式数字开关电源设计

开关电源具有效率高、体积小、稳定性好等优点,现已广泛应用于工业自动化控制、军工、科研、LED照明等设备中.但随着微电子技术的飞速发展,开关电源的数字化己成为当前开关电源研究的热点.本文设计了一种基于TMS320F2812的反激式数字开关电源,它以TMS320F2812芯片为控制核心,通过采样电路对输出电压采样并反馈到控制芯片里,控制PWM波的占空比,PWM波经过驱动电路控制开关管的通断,使高频变压器不断地充放电为负载提供电压和电流.在设计中,为了保证输出性能和动态性能的优越,防止开关和市电干扰,在电压采样模块中采用高精度的线性光耦PC817,输入部分加入了EMI滤波电路;在软件设计中,采用模糊PID控制算法.经实际测试获得了较好的效果,有一定的应用价值.     

基于RN8302的三相高压电能表研究

针对常规电能表计量装置在系统中存在的可靠性、防窃电及准确度等级等问题,本文采用一体化结构,研制了一种基于RN8302的新型三相高压电能表。设计了电阻分压电路采集电压信号及低功耗电流传感器采集电流信号,并利用高精度分压电阻从配电线路直接取电,实现了将整个测量系统无电位差地悬挂在高压侧,具有很好的防窃电功能,而采用的专业三相电力计量芯片RN8302作为计量单元的核心,相对于单相计量,易于操作、节省资金、准确度较高;STM32作为主控CPU,减少了计量环节的误差。同时,运用AD10软件进行PCB的设计与封装,并对该装置进行实验验证。实验结果表明,该装置精确度达到了0.2S级,满足了目前智能电网对电能表精确度的要求。该研究对电能计量的发展具有重要意义。     

一种高精度低温漂带隙基准源的设计

该文参考了带隙基准电压源领域的现阶段技术,结合自偏置共源共栅电流镜以及适当的启动电路、补偿电路,设计了一种高精度、低温漂的多输出带隙基准电路。首先简述了传统带隙电压基准的基本原理,然后详细阐述了具体的各电路设计过程。该基准电压源可广泛应用于电源管理芯片等对能耗要求极高的芯片中。