计量光栅莫尔信号微控制器细分技术的研究

计量光栅位移传感器输出的两种正交莫尔信号包含了位移的全部信息，通过对其进行数据采样和数据处理可以达到对莫尔信号高倍细分的目的。本文提出了一种新的细分算法，给出了以微控制器为核心的细分电路结构和工作原理，并分析了这种细分方法的分辨力。     

基于互补函数算式的光栅快速细分方法

在介绍标准细分信号结构的基础上,阐述了互补函数算式的构建、细分算法和光栅快速细分的有限数据采样点的选取.提出的互补函数算式,给出了通用的细分格式和计算方法,避免了光栅信号采样值的象限判断以及分象限细分计算问题,且细分误差仅与光栅信号第一个采样值和最后一个采样值的精确度有关,与中间测量过程中的光栅信号采样值的误差无关.     

有源电力滤波器锁相倍频电路的参数优化

通过对锁相倍频电路的研究,针对锁相环电路参数不易确定的特点,运用自动控制原理相关理论,分析了锁相倍频电路的原理及稳定性、环路滤波器的衰减特性,并建立了环路数学模型.提出一种锁相环电路参数的优化方法,实验结果表明,运用该方法设计的锁相倍频电路能够准确稳定地倍频出所需要的触发信号.较好地实现了同步采样、等间隔采样,以及整周期电压的均匀细分,同时降低了设计难度.具有很强工程适用性.     

双A/D采样的跨尺度光栅微纳测量算法与实现

光栅通过细分实现高分辨率测量,光栅细分数与A/D转换位数有关。针对目前低价位A/D采样芯片存在的A/D转换位数高则采样速度低或A/D转换位数低则采样速度高的特点,提出了一种跨尺度的光栅微纳测量方法,该方法通过高速A/D采样实现光栅快速测量,通过高转换位数A/D采样实现慢速微纳测量。为解决双A/D采样与细分的跟踪问题,设计了基于双A/D采样的二路细分算法,一路为判定算法,判定算法是以高速A/D采样值作为细分采样值,另外一路为测量算法,测量算法中的细分采样值是动态分配的,当判定算法的细分值和细分增量值满足跟踪条件时,测量算法中的采样值为慢速A/D采样值,否则为高速A/D采样值。实验数据表明,采用上述测量方法,可以任意组合两种不同转换位数与采样速度的A/D芯片,以满足不同需求的跨尺度光栅测量要求。     

基于WorldFIP现场总线的振动测量仪表开发

介绍了一种基于WorldFIP现场总线的振动测量仪表的组成原理及软硬件设计方案 ,包括同步整周期采样、抗混滤波器的实现以及键相脉冲处理和交直流分离方案 ,该仪表直接处理振动数据 ,并通过现场总线发送测量或处理结果。设计中充分利用了 6 8HC12众多内嵌模块的功能 ,使得电路设计简洁 ,抗干扰能力强 ,可靠性高。文中具体分析了主要电路的作用及工作原理 ,软件的设计及WorldFIP现场总线的软硬件接口。     

一种新型多路同步数据采集卡的设计与实现

介绍了一种用于故障录波的新型多路同步数据采集卡的原理和软硬件实现方法。该数据采集卡采用接受GPS触发方式,可实现24路信号的同步采样,采样速率为单通道最高为250ksps,采样精度为16位。该装置可以通过基于FPGA的硬件在系统可编程技术根据录波对象的不同而方便地管理采样通道,PCI总线接口保证了其实时性和通用性。     

锁相环同步采样技术在电网数据采集中的应用

本文简要地叙述了同步采样的分类，重点分析了锁相环同步采样的工作原理并给出相应的电路。讨论在电网信号有畸变的情况下如何保证同步采样的方法。在测量电网信号的有效值、功率、高次谐波和故障录波等方面使用该技术，可以大大提高装置的检测精度。     

锁相倍频电路在电压信号DSP数据采集中的应用

介绍了锁相环集成电路CD4046的工作原理,提出了一种硬件同步的锁相倍频采样测量方法,用锁相环产生的频率来同步DSP2812的A/D采样的频率和时刻,锁相环每发出一个脉冲都启动采样电路进行一次数据采集。实验结果表明系统可行性和有效性。     

基于FPGA的交错采样数字存储示波器设计

研制了一种基于双高速模数转换器的交错采样数字存储示波器的实现方案,系统主要包含模拟信号调理电路,主机电路,FPGA模块及人机接口模块,详细介绍了软硬件的原理及设计。测试结果表明,采用通用器件实现交错采样可较好地提高实时采样速度,系统具有较高性能指标,在自制通用示波器及其应用方面有较好的参考价值。     

一种新型多路故障录波装置的设计与实现

介绍了一种新型多路故障录波装置的原理和软硬件实现方法。该装置采用接受GPS触发方式,可实现 24路信号的同步采样,采样频率为单通道250kHz,采样精度为16位,它通过基于FPGA的硬件在系统可编程技 术,根据不同的录波对象方便地管理采样通道,PCI总线接口保证了其实时性和通用性。     

一种新型接地电阻测试装置的设计

介绍一种基于 AD7705和 ATMega8的新型接地电阻测试装置,分析该接地电阻测 试装置的设计原理,详细地说明系统的软硬件设计方法,并创造性地提出利用恒流源来构成系统 的采样电路。     

复合励磁永磁同步发电机端电压采样隔离电路--线性光耦HCNR200的应用

本文设计了复合励磁永磁同步发电机端电压采样隔离电路,简要介绍了新型线性光耦器件HCNR200的工作原理,也给出了隔离电路的硬件电路图、参数计算公式及其注意事项.通过实验证明该电路正确实用.     

光栅信号电阻链高倍细分法的误差校正的研究

常用的电阻链细分法在对光栅信号进行高倍细分时,电路结构会随着细分倍数的增加而变得很复杂。采用内部集成等值电阻链和比较器阵列的芯片LM3914代替细分电路中的电阻链和比较器阵列,可以有效地简化电路结构和提高细分倍数,但同时会引入非线性误差。本文通过对等值电阻链细分法引入的细分误差进行数学量化分析,并通过利用光栅信号合成误差校正信号将细分电路中的误差减小到0.3%以下,提高系统的精度和可靠性,实现了40倍细分。     

有源电力滤波器中交流同步采样的实现

论述了有源电力滤波器的原理及采样电路在有源电力滤波器中的作用，有源电力滤波器中交流同步采样方案的确定，及其硬件和软件上的实现。     

电能质量监测中同步采样时钟发生器的设计

简述了基于锁相环(PLL)的实时同步采样方法的基本原理,详细介绍了一种抗干扰性强、通用性较好的同步采样时钟发生器的理论基础、设计方法和实际电路。实验表明,该电路能有效抑制噪音、谐波和频率波动等电能质量扰动的影响;且在不同应用场合,只要对电路中阻容值进行对应调整即可,无需重新设计电路。     

一种新型实现高倍编码器细分的软件设计

在光栅编码器细分程序设计中的细分位移计算部分,通常使用的方法是通过把2个信号采样值相除变换为求反正切的形式,再求出角度值。介绍一种软件实现的求光栅编码器细分角度的方法,如果计算角度细分可根据直线关系算出来的话,细分计算会更加简单直观。文中特别说明了编写软件时应当注意的问题。使用该方法,可以提高细分计算的效率和精确度。并且在TI的DSP控制器TMS320F2812上实现并验证了该方法。在文中也给出了Matlab仿真结果及实验测试结果,从实际使用情况看来,同理论的假设仿真结果基本相符,因此是可行的。     

微机化微电流电分析仪的抗干扰及其软件设计

本文简单地介绍微机化电流电分析仪的工作原理,着重于论述仪器的抗干扰及软件设计,由于采用了与工频同步的数一模转换与采样／保持等软硬件结合的抗干扰技术,因而提高了仪器的测量精度和可靠性。     

基于同时采样模数转换器的步进电动机细分驱动实验研究

提出了利用同时采样模数转换器对步进电动机电流进行数字化处理的方法.介绍了MAXIM1310芯片的特点,分析了传统步进电动机细分控制电路的原理,就其组成的驱动电路讨论了电流波形修正方法,实现从程序算法角度去修正驱动电流使达到理想的波形,从而更加有效地抑制转矩波动,提高步进电动机的运行平稳性.     

基于PMU的分布式次同步振荡在线辨识方法

为减轻WAMS主站端的软硬件开销,同时也为了避免WAMS主站端对PMU数据进行采样时产生的频率混叠现象,本文在分析了WAMS/PMU通信架构和同步相量测量的算法原理的基础上,提出了在PMU装置上实现分布式次同步振荡在线参数的辨识方法。本文深入分析和比较了两种不同的参数辨识方法,基于相量数据的次同步振荡参数辨识方法和基于原始采样值的次同步振荡参数辨识方法,讨论了基于相量数据的次同步振荡参数辨识方法的局限性,指出了基于原始采样值的次同步振荡参数辨识方法,既可避免对次同步振荡分量的误判,提高次同步振荡分析监测的准确性和适应性,同时又更易于实现超同步振荡等扩展性应用需求。     

基于DSP的静止同步补偿器软硬件设计

根据配电网无功功率补偿的工程要求,提出了一种基于DSP的静止同步补偿器(STATCOM)软硬件设计方法。所采用的方案是将三相电压型逆变器输出的电压经输出滤波器滤波后通过耦合变压器并入电网,在直接电流控制方式下达到维持公共连接点(PCC)电压恒定的目的。重点介绍了基于TMS320LF2407型DSP的STATCOM装置控制器的研制,给出了DSP控制器中锁相环同步采样电路、PWM脉冲发生及硬件互锁电路I、PM模块驱动电路等关键硬件电路的详细设计方法,并且设计出了STATCOM系统的软件功能模块。实验结果表明,基于该设计方法的STATCOM装置能维持公共连接点电压稳定在给定值附近,有着较好的无功功率补偿效果。