基于CPLD及C语言的等精度频率计设计

主要介绍了等精度频率测量原理,该原理具有在整个测试频段内保持高精度频率测量的优点;同时在该原理基础上,采用了Verilog HDL语言设计了高速的等精度测频模块,并且利用EDA开发平台QUARTUS Ⅱ3．0对CPLD芯片进行写入,实现了计数等主要逻辑功能;还使用C语言设计了该等精度频率计的主控程序以提高测量精度。本设计实现了对频率变化范围较大的信号进行频率测量,能够满足高速度、高精度的测频要求。     

高精度频标比对及分析系统设计

为了解决频率时域参数短期特性和长期特性的高精度测量问题,基于频差倍增技术、无间隙连续采样技术和数字比相技术研制了高精度频标比对装置,建立了一套高精度频标比对及分析系统。依据检定规程,利用Visual Basic开发环境,编写了原子频标和高稳晶振的自动检定软件,在计算机控制下,可以实现稳定度、准确度、日波动、老化率、漂移率、开机特性、复现性等的自动检定、结果数据自动处理、证书打印等功能。     

任意频点双混频时差测量方法及仪器的研究

介绍了采用双混频时差法研制的任意频点比对测量系统,媒介频标采用DDS代替了传统的调偏振荡器,采用双混频时差法原理,研发一种1~30 MHz频率范围内任意频点的时差、频差比对分析系统。系统比对测量频率1~30MHz,采样时间100 ms~106s;本底噪声(1 s)为5MHz/10MHz优于5×10-13,其他频点优于1×10-12。测量系统通过软件算法可以测量稳定度、准确度、相位差、老化率。     

微机继电保护中频率测量的CPLD实现

介绍了基于DSP的微机继电保护装置中频率测量的CPLD实现。分析、比较了测频率法、测周期法、等精度测频法等几种常用测频方法的原理及误差。着重介绍了测频系统中CPLD的设计与实现,给出了CPLD中的各功能模块,并且给出了频率测量的VHDL语言描述。由于采用了CPLD芯片来实现频率的测量,因而具有高集成度、高速性及高可靠性等优良特点。     

基于DDS＋PLL频率合成器的设计与实现

本文介绍了一种针对某跳频通信系统频率合成器的设计方案。在ADS软件环境下进行设计及仿真,并对结果进行了系统分析。设计方案经测试,该频率合成器可以输出200～270MHz范围内的高精度频率信号,频率步进为25kHz,跳频时间小于200μs,技术指标均达到预期要求。能够满足VHF和UHF波段跳频系统的需求,具有较高的使用价值。     

基于MSP430的移频信号测试系统的实现

随着我国电气化铁路的不断普及,移频信号的准确、实时检测对于列车的安全行驶起着至关重要的作用。本文通过分析移频信号的特性,针对铁路运行强干扰性的环境,利用脉冲计数式鉴频和滤波原理设计了一个基于MSP430的移频信号测试系统,实现了移频信号载波信号频率、低频调制信号频率和电压三项参数的测定。通过实际测量,该系统基本满足实际需求,并且其体积小、成本低、操作方便、性能稳定,测量精度高,抗干扰性强,具有广阔的应用前景。     

微机继电保护中频率测量的CPLD实现

介绍了基于DSP的微机继电保护装置中频率测量的CPLD实现.分析、比较了测频率法、测周期法、等精度测频法等几种常用测频方法的原理及误差.着重介绍了测频系统中CPLD的设计与实现,给出了CPLD中的各功能模块,并且给出了频率测量的VHDL语言描述.由于采用了CPLD芯片来实现频率的测量,因而具有高集成度、高速性及高可靠性等优良特点.     

电力系统测频的自适应算法

本文提出了一种采用自适应技术调整采样间隔的递推富氏算法,计算机仿真表明,本文算法能较好地跟踪系统频率的变化,对谐波分量具有较强的抑制作用。通过自适应技术调整产间隔,提高了频率测量的精度,实现了宽范围的测频。满足电力系统频率测量要求。     

扫频型接地电阻测量中IIR数字滤波器的设计

为克服传统单一异频法测量精度低的缺点,本文将扫频测量法应用到接地电阻测量中.信号源采用异频扫频电源,测量系统采用IIR数字滤波器进行选频滤波以减弱干扰信号.文中着重介绍了测量系统中IIR数字滤波器的设计,利用Matlab的可视化工具FDATool(Filter Design and Analysis Tool)进行滤波器设计并结合Simulink进行模拟仿真.根据信号源的一系列频率对应设计得到一系列数字滤波器,然后在DSP上编程运算.其特点是可根据设计要求实现可变中心频率的滤波器,进而在高速DsP中实时处理,而且方便调整滤波器参数,直观简便,有利于滤波器的最优化设计.     

基于嵌入式系统的接地网测量装置

探讨了一种基于嵌入式系统新型接地网特性测量装置的开发方案,采用变频测量方法,能在30～70Hz频段间1Hz步进,选择最佳测量频率,避开工频环境中的干扰信号,实现接地网特性参数的准确测量。设计的测量装置由变频电源、测量处理模块、嵌入式控制核心组成,其中处理器采用ARM7TDMI内核的32位高速处理器。系统软件包括准同步采样、数字滤波、电参量计算等,由固化在嵌入式ARM芯片中的程序实现。方案充分利用嵌入式技术特点,通过传感器、A/D转换器等较少硬件,完成接地网参数的测量,应用结果证明设计方案高效、可靠,满足测量要求。     

发电机组一次调频在线测试与AGC性能考核系统设计

电力市场环境下,需要合理评价发电机组提供的调频辅助服务,以保证市场公正公平。本文通过分析当前调频辅助服务考核中一次调频与自动发电控制(AGC)考核所面临的问题,提出了一次调频在线测试与AGC控制性能考核系统架构和设计思路;针对一次调频考核对过程数据的精度和时效性要求,提出了基于电厂远控终端(RTU)和同步相量测量装置(PMU)多源数据的一次调频在线测试方法,利用多源数据的时标校对、统计信息筛选完善考核结果的计算方式,更加准确评估机组的一次调频性能;提出了基于调节速率分布的调节精度计算方法,通过调节精度修正因子建立速率与精度的联动机制,以约束机组控制行为并引导其行为优化;最后通过应用案例分析,证明了所述方法的有效性。     

电力系统频率测量综述

较为全面地综述了国内外在电力系统的频率概念及其测量技术方面的研究成果。以观测模型为依据,探讨了各种电力系统频率的异同;针对频率测量的目的,提出了测量的基本要求;以测频主算法的数值特征为线索对历史上各种测量算法进行了系统的分类与评述;讨论了测量的硬件实现及其测量试;最后对电力系统频率测量的发展趋势提出看法。     

基于矢量网络分析仪的混频器测试技术

混频器是1种三端口器件,且由于其输入、输出频率不同,其快速扫描测量一直是射频和微波领域的1个挑战.传统的测试方法是用2个信号源和1个频谱分析仪进行变频损耗的测试,主要以手动测试为主,测试效率低.介绍了基于矢量网络分析仪的混频器快速扫描测试方法,实现了混频器在固定本振和固定中频两种情况时变频损耗自动测试.围绕着矢量网络分...     

一种高可靠性的频率测量系统

提出并研制了一种高可靠性、高精度、使用简单且便于维护的频率测量系统,该系统用于电力电子测量领域。其硬件系统以嵌入式PC104计算机为测控平台,软件系统以LabWindows/CVI为开发平台,采用测周期法,依据频率大小选用不同的基准频率。经实际测试证实,该设计满足精度和实时性的要求,检测效率高,便于操作与维护。该系统亦可用于其他要求高精度频率测量的领域中。     

特种永磁无铁心电机试验系统的设计

针对永磁无铁心电机的应用特点,为满足该电机出厂试验和型式试验的要求,设计了基于静止变频电源的电机试验系统。试验系统采用数字化检测和控制技术,实现实时数据采集和智能控制,完善的人机界面和开放的通讯能力,丰富的数据管理系统,用户使用非常方便;试验系统采用能量循环方式,可节约大量电能;系统操作简单,可有效降低操作人员劳动强度。结果验证,所设计的电机试验系统达到了设计要求,具有较好的经济效益和社会效益。     

基于TMR传感器阵列与数值积分的电流测量技术研究

为满足智能电网对先进传感技术和复杂电磁环境下高精度电流测量的需求,提出一种基于TMR传感器阵列和Newton-Cotes数值求积算法的电流测量方法。通过建立复杂干扰磁场环境的仿真模型,验证了不同状况下求积算法的准确性;设计了电流传感器的系统结构和硬件电路;制作了测量装置样机,搭建了实验平台,并进行了性能测试。结果表明,文中提出的方案具有较高的测量精度和抗外磁场干扰能力,在无聚磁环的情况下,0～16 A电流测量范围内最大相对误差分别为直流0.31%和工频交流1.00%,在电流导线位置和传感器姿态发生变化时仍能保持较高精度。     

超高压交流输电线路跨越农业大棚区的电磁环境研究

为评估超高压交流输电线路跨越农业大棚区的电磁环境,对辽宁省境内500kV交流输电线路跨越农业大棚区的工频电场强度和磁感应强度进行了现场测量,然后基于模拟电荷法、模拟电流法原理编制了可计算各种交流输电线路下方工频电磁场分布的软件包,最后应用此软件计算了农业大棚区的工频电磁场强度并与现场测量结果进行了比较。结果表明,农业大棚区的工频电场和工频磁场现场测量值均未超过标准规定的10kV/m和0.1mT;农业大棚对电场分布产生了一定的影响,但对工频磁场影响不大;对于农业大棚区的工频电场和工频磁场,数值计算结果与现场测量结果规律所呈现的基本一致。工频电磁场计算软件可为高压交流输电线路跨越农业大棚区的电磁环境评估提供参考。     

基于FPGA进位链的铯光泵磁力仪频率测量方法

铯光泵磁力仪输出拉莫尔频率,需要通过频率测量换算得到磁场值,频率测量的精度直接关系到磁测结果的准确性。提出了一种基于FPGA进位链的铯光泵磁力仪频率测量方法。首先采用加法器将 FPGA中的专用进位连线资源级联成进位链,然后基于时间内插的原理实现对拉莫尔频率的测量。与其他频率测量方法相比,该方法只需要FPGA编程即可实现,不需要额外的硬件消耗。对原理样机的测试结果表明,系统可行性好,测量精度高,以低成本、高灵活性的方式实现了铯光泵磁力仪的频率测量。     

电子式电能表工频外磁场试验方法的探讨

分析了电子式电能表工频外磁场试验引入的附加误差与试验条件的关系,指明国标规定的电能表工频外磁场试验方法不能保证锰铜分流器变换式电能表在其全电流量程内的抗工频外磁场能力。提出在电能表电流测量范围的下限,即10%Ib(直接式)、5%In(互感式)进行该项试验的改进型试验方法。经仿真验证,电能表若满足文章建议的试验要求,其在该工频磁场下的感应电流必小于起动电流,不会出现空载走字。针对国网新增的工频磁场潜动性能试验,指明其在潜动时间设置上取20倍理论起动时间有失合理,应以不大于1/0.6倍理论起动时间为宜。测量统计了我国近5年内锰铜分流器变换式电能表的抗工频外磁场能力,总体看该性能逐年提升,在2014年有突破性提高(附加误差<0.2%)。     

用时域连续有限冲激响应滤波器进行过零测频的方法

根据时域连续有限冲激响应滤波器的原理设计了短窗窄带带通连续滤波器。该滤波器通过处理输入离散采样信号获得连续信号并抑制谐波噪声,改进了过零测频方法。对含有40%低频和高频谐波的500 kV线路的故障电压进行仿真,试验结果表明当采样数据的窗长为4个工频周期时,该方法的测频误差小于0.05 Hz,且延时仅为2个工频周期,其抗谐波、抗噪声和动态响应特性优于傅氏测频法,能够满足电子式互感器应用环境下实时测频的要求。