專利名稱：高壓無功補(bǔ)償設(shè)備中的數(shù)據(jù)采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型渉及數(shù)據(jù)采集技術(shù)，具體涉及一種高壓無功補(bǔ)償設(shè)備的數(shù)據(jù)采集技術(shù)。
(二)
背景技術(shù)：
—直以來，在高壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)過程中，數(shù)據(jù)采集都是非常重要的一環(huán)，需要 在現(xiàn)場(chǎng)同歩采集三相電流和三相電壓，共計(jì)六路電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理。本實(shí)用新型就是高壓 無功補(bǔ)償設(shè)備中的數(shù)據(jù)采集裝置。
現(xiàn)有的高壓無功補(bǔ)償設(shè)備中數(shù)據(jù)采集部分通常僅由MCS51或鄰系列單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成。 采用單片機(jī)內(nèi)置的A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。這樣不僅因?yàn)閱纹瑱C(jī)集數(shù)據(jù)采集、處理、控 制判斷與輸出于一身而負(fù)擔(dān)較重，而且因其沒有專門的浮點(diǎn)計(jì)算單元和16位精度的限制，使 得計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)且精度不高，不能滿足復(fù)雜的控制算法的需要，另外，由于電路外圍元器件 較多，其控制方式的復(fù)雜也使得控制線增多，浪費(fèi)單片機(jī)資源，增加了成本。
(三) 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種克服上述電路的缺點(diǎn)，以最快的轉(zhuǎn)換時(shí)間和轉(zhuǎn)換精度來 實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的采集處理，成本低、效率高的高壓無功補(bǔ)償設(shè)備中的數(shù)據(jù)采集裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的其組成包括依次電連接的三相電壓、電流互感器1、 隔離運(yùn)放電路2、 A/D轉(zhuǎn)換電路3、地址譯碼電路4和DSP電路5，其中三相電壓、電流互感 器1得到取樣信號(hào)后送入隔離運(yùn)放電路2,進(jìn)行信號(hào)隔離與放大處理，然后將處理后的信號(hào) 送入A/D轉(zhuǎn)換電路3，進(jìn)行 /數(shù)轉(zhuǎn)換處理，此時(shí)，DSP電路5發(fā)出控制信號(hào)來控制譯碼電路 4,譯碼電路4將譯出的控制信號(hào)送入A/D轉(zhuǎn)換電路3，控制A/D轉(zhuǎn)換電路3的啟動(dòng)，最后 在A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后將轉(zhuǎn)換的最后結(jié)果送入DSP中。
本實(shí)用新型辨三相電壓、電流互感器取樣得到的三相電壓、電流值，經(jīng)過隔離放大器隔 離后送入A/D轉(zhuǎn)換器中，而此時(shí)DSP則發(fā)出控制信號(hào)，通過譯碼器來控制A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行 /數(shù)轉(zhuǎn)換，并在轉(zhuǎn)換結(jié)束后，把轉(zhuǎn)換結(jié)果傳回DSP中。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)有-
1、 所述的三相電壓、電流互感器采用了精密電流互感器內(nèi)部輸出端并聯(lián)電阻方式，所以 輸出信號(hào)已經(jīng)是電壓信號(hào)，將該信號(hào)送入隔離運(yùn)放電路進(jìn)行處理，在隔離運(yùn)放電路13腳輸出 隔離后的信號(hào)并送到A/D轉(zhuǎn)換器的第20腳，集成電路AD780為A/D轉(zhuǎn)換器提供高精度參考 電壓，待A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，將最終數(shù)據(jù)送給DSP電路處理。
2、 所述的A/D轉(zhuǎn)換電路為AD7864,是一個(gè)4通道、12位高速A/D轉(zhuǎn)換器，其中電阻 R1、R15、R16為上拉電阻，集成電路AD780為高精度參考電壓輸出，DSP為TMS320E2812,譯碼電路為74F138。
本實(shí)用新型涉及各種高壓無功補(bǔ)償設(shè)備的數(shù)據(jù)采集部分，用于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)三相電流和三相 電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，并用來解決以往數(shù)據(jù)采集裝置處理速度慢、計(jì)算精度低等問題。本 實(shí)用新型解決了以往數(shù)據(jù)采集裝置處理速度慢、計(jì)算精度低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等難題。具有采集 時(shí)間快、轉(zhuǎn)換精度高、控制方法簡(jiǎn)單、硬件單路少、運(yùn)行安全可靠等特點(diǎn)。


圖1本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集裝置的電氣方框圖。 圖2是A/D轉(zhuǎn)換電路與譯碼電路的原理圖。 圖3是A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓電路的原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一歩的說明-
本實(shí)施例包括依次電連接的三相電壓、電流互感器l、隔離運(yùn)放電路2、 A/D轉(zhuǎn)換電路3、 地址譯碼電路4和DSP電路5，將三相電壓、電流互感器取樣得到的三相電壓、電流值，經(jīng) 過隔離放大器隔離后送入A/D轉(zhuǎn)換器中，而此時(shí)DSP則發(fā)出控制信號(hào)，通過譯碼器來控制 M3轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并在轉(zhuǎn)換結(jié)束后，把轉(zhuǎn)換結(jié)果傳到DSP中。
圖1是該數(shù)據(jù)采集裝置的電氣方框圖。首先將三相電壓、電流互感器接入母線，進(jìn)行電 壓、電流采樣，.然后將采樣結(jié)果送到隔離放大器進(jìn)行隔離放大處理后，送入A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn) 行模/數(shù)轉(zhuǎn)換處理，此時(shí)DSP電路發(fā)控制信號(hào)控制譯碼電路，再將譯碼電路的輸出接入A/D 轉(zhuǎn)換電路，對(duì)其啟動(dòng)轉(zhuǎn)換進(jìn)行控制，最后在A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后將轉(zhuǎn)換的最終結(jié)果送入DSP中。
圖2是A/D轉(zhuǎn)換電路與譯碼電路的原理圖。首先DSP (TMS320F2812)通過地址線 A15—A13發(fā)出譯碼地址，并將其送入到譯碼電路(74F138)中，經(jīng)過譯碼后從74F138的 Y1"T3輸出A/D轉(zhuǎn)換電路的控制信號(hào)RD1、 RD2、 CONVST,分別控制兩片AD7864來進(jìn) 行模/數(shù)轉(zhuǎn)換處理，此時(shí)，三相電壓、電流復(fù)號(hào)已經(jīng)輸入到AD7864中，只要控制信號(hào)發(fā)出啟 動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換的命令，AD7864便開始進(jìn)行 /數(shù)轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送入到TMS320F2812. 的D0"D11接口中。
圖3是A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓電路的原理圖。A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓電路AD780的輸入 端接入5V電壓同時(shí)對(duì)地并聯(lián)兩個(gè)濾波電容Cl、 C2,容值分別為10uF和(UuF,用來濾除 5V電源中的干擾電平信號(hào)，通過oirt引腳輸出2.5V的參考電壓，并將該電平輸入到AD7864 的VREF腳(參考電平輸入端),m、R15、R16為AD78^4的上拉電阻，阻值為10 KO， U1—U3 是三相電壓采樣值,已經(jīng)輸入到AD7864的VIN1—VIN3中，當(dāng)DSP發(fā)出控制信號(hào)后，AD7秘4 便進(jìn)行 /數(shù)轉(zhuǎn)換，并將數(shù)據(jù)送入到DSP中。
權(quán)利要求1、一種高壓無功補(bǔ)償設(shè)備中的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于它的組成包括依次電連接的三相電壓、電流互感器、隔離運(yùn)放電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、地址譯碼電路和DSP電路，其中三相電壓、電流互感器得到取樣信號(hào)后送入隔離運(yùn)放電路，進(jìn)行信號(hào)隔離與放大處理，然后將處理后的信號(hào)送入A/D轉(zhuǎn)換電路，進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換處理，此時(shí)，DSP電路發(fā)出控制信號(hào)來控制地址譯碼電路，地址譯碼電路將譯出的控制信號(hào)送入A/D轉(zhuǎn)換電路，控制A/D轉(zhuǎn)換電路的啟動(dòng)，最后在A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后將轉(zhuǎn)換的最后結(jié)果送入DSP電路中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高壓無功補(bǔ)償設(shè)備中的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于三相電壓、電流 互感器采用精密電流互感器內(nèi)部輸出端并聯(lián)電阻方式，將該信號(hào)送入隔離運(yùn)放電路進(jìn)行處 理,在隔離運(yùn)放電路13腳輸出隔離后的信號(hào)并送到A/D轉(zhuǎn)換器的第20腳,集成電路AD780 為A/D轉(zhuǎn)換器提供高精度參考電壓，A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，將最終數(shù)據(jù)送給DSP電路處理。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓無功補(bǔ)償設(shè)備中的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于所述的A/D轉(zhuǎn) 換電路為AD7864,是一個(gè)4通道、12位高速A/D轉(zhuǎn)換器，其中電阻R1、 R15、 R16為 上拉電阻，集成電路AD780為高精度參考電壓輸出，DSP為TMS320F2812,地址譯碼 電路為74F13S。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種高壓無功補(bǔ)償設(shè)備中的數(shù)據(jù)采集裝置。其組成包括依次電連接的三相電壓、電流互感器1、隔離運(yùn)放電路2、A/D轉(zhuǎn)換電路3、地址譯碼電路4和DSP電路5，其中三相電壓、電流互感器1得到取樣信號(hào)后送入隔離運(yùn)放電路2，進(jìn)行信號(hào)隔離與放大處理，然后將處理后的信號(hào)送入A/D轉(zhuǎn)換電路3，進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換處理，此時(shí)，DSP電路5發(fā)出控制信號(hào)來控制譯碼電路4，譯碼電路4將譯出的控制信號(hào)送入A/D轉(zhuǎn)換電路3，控制A/D轉(zhuǎn)換電路3的啟動(dòng)，最后在A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后將轉(zhuǎn)換的最后結(jié)果送入DSP中。本實(shí)用新型能夠以最快的轉(zhuǎn)換時(shí)間和轉(zhuǎn)換精度來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的采集處理，具有成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R21/00GK201286017SQ20082009109
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2008年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日
發(fā)明者姜海龍, 孫曉波, 張景旭, 王國(guó)強(qiáng), 王瑞艦, 邢金偉, 齊紅超 申請(qǐng)人:哈爾濱九洲電氣股份有限公司