基于DSP的多通道数据采集电路设计
资料包括： 论文(10页3585字)
说明：
摘要:提出了一种基于DSP的多通道数据采集电路设计方案。该方案采用硬件高速锁相环电路控制多通道A /D转换器,使1个周期的采样点总数不变,但这个数值可调。然后,脉冲通过调理,且通过一种特殊的电路进行推迟再进入CPU. 这样, CPU就可以处理这些信号,同时也避开了由元器件产生的毛刺。这样保证了电路的同步整周期采样,实现了多路数据的采集。同时,在仿真软件里对部分关键电路进行了仿真,然后,又在实际的完整电路板上再次验证了整个设计,其效果好。
关键词:多通道;锁相环;放大电路
C ircu it Design ofMulti2channel Da ta Sampling Ba sed on DSP
Abstract:A method of circuit design ofmulti2channel data samp ling based on DSP was p roposed. A high speed PLL circuit was adop ted to control the multi2channelAD convert, so the number of samp ling point in a period was invariable. But it was ad2 justable. After that the pulse would be adjusted, and postponed by a special circuit. Then it went into CPU, and the CPU dealt with it, and avoided the burrswhich were created by the components. Imp lemented the synchronous samp ling in a whole period, and the multi2channel data samp ling. Meanwhile, some key componentwas simulated in simulation software. The whole real cir2 cuit is validated, and the performance of the circuit is perfect.
Key words:multi2channel; PLL; amp lifier circuit
引言
要提高电力的质量,减少无功功率的损耗,并要使电源更稳定,现在普遍采取有源电力滤波的方式。文献[ 1 ]提到了电力系统有源滤波的一些基本的概念和设计方法。并对有源滤波的结构有着比较详尽的探讨。但是采用这种方法需要进行前级滤波,而且要求比较高精度的采样,然而,在电力采集的过程中,由于谐波的存在,使得采样的结果不准确。另外,目前的A /D采样一般只有8位,而且装置多使用单片机控制,所以这使得无论是精度还是速度,目前的采样系统都远远达不到要求。许多电力设计人员,经过长期的努力,尽管效果稍微有点改善,但是并不理想。当然,原因有很多,比如受到工艺、原理等的制约。
为了避免这些缺陷,可以采用针对DSP的数据采集系统。与同类的处理器中相比, TMS320LF2407更适合用在电力系统的处理进程中,其驱动能力很强,可以直接驱动H桥和一些低耗电的电路。
1 硬件框架
系统框架如图1所示。系统主要由滤波放大电路、方波产生电路,锁相电路,脉冲调理电路,采样保持电路组成。其中,输入信号通道和滤波放大电路的通道共用一个端口。为了防止电流干扰,原始多路信号经过电压互感器和电流。
1 硬件框架
2 结论及效果图
3 结束语
参考文献：
[ 1 ] 李广弟,朱月秀,王秀山. 单片机基础. 北京:北京航空航天大学出版社, 2004.
[ 2 ] 黄开长,刘和平,邓力,等. 同步数据采集技术在电力系统中的应用. 仪器仪表学报, 2002; 23 (3) : 494 - 496.
[ 3 ] 扬旭,朱斌. 高频多通道同步数据采集DSP系统在电力系统中的
应用. 暨南大学学报(自然科学版) .
[ 4 ] 颜秋容,徐勋建. 基于DSP的智能隔离检测系统的设计. 仪表技术与传感器, 2006 (11) .
[ 5 ] 姜齐荣,赵元东,陈建业. 有源电力滤波器———结构•原理•控
制. 北京:科学出版社, 2005.
作者点评：
通过以上的改进可以使A /D的精度和稳定性以及采样的速度都有了很大的提高。该采样系统通过后续的诸如FFT算法或者小波算法就可以构成电力质量分析设备。然而,由于在速度和精度优于同类系统,所以不仅可用于电网的质量检测,而且可用于电力的无功功率消除。