基于MAX125的多通道同时采样数据采集系统
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筑龙网 WWW.ZHULONG.COM基于?的多通道同时采样数据采集系统张燕宁?北方交通大学?北京市?摘?要?数据转换芯片?与?接口组成多通道同时采样数据采集系统在电力系统继电保护和故障诊断中?电力系统数据采集需要同时采样各相电流?电压的瞬时值?因其独有的特性为这一类数据采集系统的设计提供了极好的解决方案?关键词?多通道?数据采集?同步采样中图分类号?文献标识码?文章编号?在工业自动控制中?常常需要对多个相关的对象进行多通道同时采样在以前?经常采用多个保持采样器加上多路转换开关和高速高分辨率的模拟数字转换器来构成一个同时采样模块来解决但是?这样就需要很复杂的控制电路来实现同时采样功能 公司推出的?可以使设计工作大为简化?简介?的结构?是公司生产的一种高速?通道?位的数据采集系统芯片它内设采样保持器?器?精度达?位?最快转换时间?逐次逼近式模拟数字转换器?个?电压基准?个经过缓冲的电压基准输入端?和?路?组的同时采样的器?每个器有?路多路复用的输入端?所以最多允许?路输入?采用双极性供电?转换器的最高输入过电压高达?而且任意?个通道的损坏不会影响整个芯片的正常工作?的输入电压范围为?的内部结构图如图?的工作原理根据?时序图?图?每个 脉冲启动?到?个通道的转换可以通过对?的双向并行接口进行编程来设置需要转换的通道数?片内时序控制器控制?至?通道的转换?一旦设置完毕?就按照特定的通道数量进行转换?直到对它重新编程为止在缺省模式下?只有?个通道?被转换无论设置多少个通道?转换的次序都是从通道?到通道?在最后?个通道转换完以后?将产生?个中断信号?每转换?个通道的时间是?并且把转换结果存储在片内?转换完成后就可以读数?通过在引脚上施加读脉冲?个连续的读操作可以读取?个连续的数据?的并行接口数据访问和总线释放的定时特性与大部分数字信号处理器及?微处理器的特性兼容?故?可以与这些处理器直接相连而不需要等待状态?利用?进行多通道同时采样数据采集系统的设计?基本设计思路?与?接口组成数据采集 系 统?控 制 和 启 动?的 动 作?的时钟由的?经编程得到?的频率来提供 用?来接收?的中断信号 收稿日期?第?卷?第?期?年?月电?力?建?设?筑龙网 WWW.ZHULONG.COM图?的内部结构图?的工作时序图?电路分析图?是利用?进行多通道同时采样数据采集的电路图?的时钟是由的?输出的?来提供?采用双极性供电?和?是用来提高?的电源的稳定度?的低?位数据线与?的?位数据线相连由的 发给?启动信号?启动转换?转换完后?给发中断信号?响应中断并在中断程序中?从?的?中读取转换结果?读取时由的?给?发读信号?可以连续读取?个?位的结果?对结果进行实时处理?块?芯片进行同时采样的最多通道为?个如果要求同时采样的通道数大于?我们可以采用多块芯片并行工作的方法来实现同时采样但是如果对于采样对象参数变化缓慢的采集系统?可以把?的?个通道同时使用?这样的采样不是严格的同时采样?但是它们之间只相差?对于采样速度要求不高的对象来说是可以的?应用实例在电力系统继电保护和故障诊断中?电力系统数据采集需要同时采样各相电流?电压的瞬时值?因其独有的特性为这一类数据采集系统的设计提供了极好的解决方案电力线接线有接法和接法?在接法中又?第?期基于?的多通道同时采样数据采集系统筑龙网 WWW.ZHULONG.COM图?与?接口电路图分为三相三线制和三相四线制?种电力系统中的三相 分 别 标 注 为?对 于接 法?利 用?的?个电路?同时采集相和相电流?电压的瞬时值由于无论系统负载是否平衡?三相电流?电压的矢量和为?故采用三角形变换计算可以得到相电流?电压值对于接法?在平衡状态下?可以只用?的?个输入端对相相的电流?电压值进行采样?通过计算也可以得到相的电流?电压值对于以上?种情况?只需分别用?对?两相的电流?电压进行采样就可以经过计算得出三相的电流?电压值但是在大多数情况下?电力系统的负载是不平衡的?这样就会存在零线电流?三相电流的矢量和不为?因此?无法用计算的方法来得到第?相的电流?电压值?必须另外增加?个通道来采集第?相的电流电压值例如?在对电能质量进行分析时?要求同步采样三相的电压?电流值?此时可以用?片?来构成这样的数据采集系统?即用?个?的?个通分别对?进行采样?另?个?用来对?进行采样但是?如果对采样速度的要求不是很高的情况?可以用?片?内的?电路来构成?个如图?所示的准同步采样模块因为通常在每个交流电信号周期采样?次?故容许的采样间隔是?的?转换时间对这样的应用已经是足够快了?在系统保护和故障诊断应用中我们一般只关心?次以下的谐波分量所以采用单片?构成的准同步采样方法来对三相电路的电流?电压进行采样不会给故障诊断带来影响图?采用单片?构成的准同步采样系统框图?责任编辑?李汉才?美国洛杉矶计划开发该地最大风电场日前美国洛杉矶水电局提议开发一座大型风电场?装机为?这将是该局拥有的最大风电场风电场位于洛杉矶以东的科恩县?占地?万?目前附近?个空军基地的代表正在与当局讨论风电机的高度爱德华空军基地和纳维尔航空武器库都在科恩县进行飞行试验?他们就有关事宜与县当局商讨洛杉矶水电局希望该风电场?年春投运?条?长的输电线路把风电场与外部电网相连?电?力?建?设第?卷
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