一種基于時(shí)域準(zhǔn)同步的介損角測量裝置制造方法
【專利摘要】一種基于時(shí)域準(zhǔn)同步的介損角測量裝置，包括電源模塊，電源模塊分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)字信號處理器電連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別連有電壓測量信號變換電路、電流測量信號變換電路和基準(zhǔn)參考電壓模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過SPI接口與數(shù)字信號處理器連接，數(shù)字信號處理器分別與復(fù)位模塊、調(diào)試JTAG接口、同步動態(tài)隨機(jī)存儲器、FLASH和有源晶振電連接。結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，能實(shí)現(xiàn)基于時(shí)域準(zhǔn)同步的介損角快速、穩(wěn)定、準(zhǔn)確測量；適用范圍廣泛，不僅適用于介損角在線監(jiān)測應(yīng)用場合，且適用于介損角便攜式測量應(yīng)用場合。
【專利說明】一種基于時(shí)域準(zhǔn)同步的介損角測量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于時(shí)域準(zhǔn)同步的介損角測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]介質(zhì)損耗角(介損角δ)是研究高壓電容型設(shè)備絕緣老化性能的重要指標(biāo)，其變化可反映受潮、劣化變質(zhì)或是絕緣體中氣體放電等絕緣缺陷。隨著電力系統(tǒng)在線監(jiān)測技術(shù)和數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展，高準(zhǔn)確度的介損角測量算法日益受到關(guān)注。
[0003]目前，介損角測量可通過硬件電路和數(shù)字信號處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
[0004]硬件電路法(如過零比較法、電橋平衡法)準(zhǔn)確度較高，但抗干擾能力弱、成本高。
[0005]現(xiàn)有的基于數(shù)字信號處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)的介損角測量裝置，主要是基于快速傅里葉變換方法(FFT)、正交濾波方法、高階正弦擬合方法，但基于上述方法的測量裝置存在如下問題:
[0006](I)正交濾波方法、高階正弦擬合方法等方法算法復(fù)雜、效率不高，不易于嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；(2) FFT算法以其高效的運(yùn)算效率成為介損角現(xiàn)場檢測最常用的算法之一，但非同步采樣的影響，F(xiàn)FT算法不可避免地存在頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)；(3)由于頻譜泄露和柵欄效應(yīng)，F(xiàn)FT算法需要采用窗函數(shù)和譜線插值算法，存在運(yùn)算量大，采樣數(shù)據(jù)時(shí)間長以及數(shù)據(jù)量多的缺點(diǎn)，算法復(fù)雜。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種基于時(shí)域準(zhǔn)同步的介損角快速測量裝置。
[0008]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，一種基于時(shí)域準(zhǔn)同步的介損角快速測量裝置，包括電源模塊，所述電源模塊分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和數(shù)字信號處理器(DSP)電連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)分別連有電壓測量信號變換電路、電流測量信號變換電路和基準(zhǔn)參考電壓模塊，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過SPI接口與數(shù)字信號處理器(DSP)連接，所述數(shù)字信號處理器(DSP)分別與復(fù)位模塊、調(diào)試JTAG接口、同步動態(tài)隨機(jī)存儲器(SDRAM)、FLASH和有源晶振電連接。
[0009]進(jìn)一步，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1225。
[0010]進(jìn)一步，所述數(shù)字信號處理器為TMS320C6747。
[0011]進(jìn)一步，所述有源晶振為7.68MHz有源晶振。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，能實(shí)現(xiàn)基于時(shí)域準(zhǔn)同步的介損角快速、穩(wěn)定、準(zhǔn)確測量；適用范圍廣泛，不僅適用于介損角在線監(jiān)測應(yīng)用場合，且適用于介損角便攜式測量應(yīng)用場合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型之裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；[0014]圖2為圖1所示模數(shù)轉(zhuǎn)換以及SPI通信電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0016]實(shí)施例
[0017]參照圖1，本實(shí)施例包括電源模塊1，電源模塊I分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換器2和數(shù)字信號處理器3電連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器2分別連有電壓測量信號變換電路4、電流測量信號變換電路5和基準(zhǔn)參考電壓模塊6，模數(shù)轉(zhuǎn)換器2通過SPI總線7與數(shù)字信號處理器3連接，數(shù)字信號處理器3分別與復(fù)位模塊8、調(diào)試JTAG接口 9、同步動態(tài)隨機(jī)存儲器10、FLASHlI和有源晶振12電連接。
[0018]模數(shù)轉(zhuǎn)換器2采用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1225，為24位雙通道采樣芯片，采樣速率設(shè)置為 25kHz ο
[0019]基準(zhǔn)參考電壓模塊6采用基準(zhǔn)電壓芯片REF3225，為模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1225提供
2.5V基準(zhǔn)電壓。
[0020]數(shù)字信號處理器3為TMS320C6747。
[0021]有源晶振12為7.68MHz有源晶振，為模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片提供時(shí)鐘。
[0022]被測電壓信號和電流信號分別經(jīng)電壓測量信號變換電路4和電流測量信號變換電路5處理成模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1225輸入要求的小幅值采樣信號后送入模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1225內(nèi)，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1225將輸入的采樣信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并通過SPI總線7送入到數(shù)字信號處理器TMS320C6747中。
[0023]參照圖2，SPI總線7采用四線SPI通信，實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1225與數(shù)字信號處理器TMS320C6747之間的通信功能，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1225作為主機(jī)，數(shù)字信號處理器TMS320C6747作為從機(jī)，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1225第14引腳CS通過串聯(lián)一個(gè)100Ω電阻與數(shù)字信號處理器TMS320C6747的第Kl引腳GP7[14]相連；模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1225第15引腳DRDY直接數(shù)字信號處理器TMS320C6747的第D5引腳AFSX0、第C4引腳AFSRO相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1225第16引腳DOUT通過串聯(lián)一個(gè)100 Ω電阻與數(shù)字信號處理器TMS320C6747的第B7引腳AXR2[1]相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1225第17引腳DIN通過串聯(lián)一個(gè)100 Ω電阻與數(shù)字信號處理器TMS320C6747的第B8引腳AFSR2相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1225第18引腳SCLK直接與數(shù)字信號處理器TMS320C6747的第B5引腳AHCLKX0、第A4引腳AHCLKR0相連。
[0024]當(dāng)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1225轉(zhuǎn)換完成時(shí)，將DRDY引腳清零，并將信號送到數(shù)字信號處理器TMS320C6747的AFSXO和AFSRO引腳，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS2115第15引腳產(chǎn)生時(shí)鐘信號，并送往數(shù)字信號處理器的AHCLKXO、AHCLKR0引腳，同時(shí)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器第16引腳通過串聯(lián)的一個(gè)100Ω電阻將數(shù)字量信號送到數(shù)字信號處理器TMS320C6747的AXR2[1]引腳，數(shù)字信號處理器TMS320C6747通過弓I腳AFSXO或AFSRO觸發(fā)中斷，使數(shù)字信號處理器TMS320C6747進(jìn)入數(shù)據(jù)處理中斷子程序，接收電壓、電流采樣信號。
【權(quán)利要求】
1.一種基于時(shí)域準(zhǔn)同步的介損角測量裝置，包括電源模塊，其特征在于，所述電源模塊分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)字信號處理器電連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別連有電壓測量信號變換電路、電流測量信號變換電路和基準(zhǔn)參考電壓模塊，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過SPI接口與數(shù)字信號處理器連接，所述數(shù)字信號處理器分別與復(fù)位模塊、調(diào)試JTAG接口、同步動態(tài)隨機(jī)存儲器、FLASH和有源晶振電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于時(shí)域準(zhǔn)同步的介損角測量裝置，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1225。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于時(shí)域準(zhǔn)同步的介損角測量裝置，其特征在于，所述基準(zhǔn)參考電壓模塊采用基準(zhǔn)電壓芯片REF3225。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于時(shí)域準(zhǔn)同步的介損角測量裝置，其特征在于，所述數(shù)字信號處理器為TMS320C6747。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于時(shí)域準(zhǔn)同步的介損角測量裝置，其特征在于，有源晶振為7.68MHz有源晶振。
【文檔編號】G01R27/26GK203720272SQ201420038992
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】王康, 滕召勝, 唐求, 高云鵬, 溫和, 姚文軒, 譚霞, 張海煥, 左培麗, 成達(dá), 吳禹, 李峰, 溫冠華, 孟卓 申請人:湖南大學(xué)