基于復(fù)雜可編程邏輯器件的在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制.pdf

1、本文根據(jù)電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，針對(duì)以往在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存在的集成度低，不能實(shí)現(xiàn)多通路并行采樣，不能實(shí)現(xiàn)多通道同時(shí)程控放大，不能進(jìn)行同步頻率監(jiān)測(cè)，采樣位數(shù)較低，采用外部存儲(chǔ)器方式，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢的訪問(wèn)方式，安裝調(diào)試不靈活等缺點(diǎn)，提出了應(yīng)用現(xiàn)代微電子技術(shù)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的改進(jìn)。通過(guò)對(duì)可編程邏輯器件原理的了解以及各種CPLD結(jié)構(gòu)的對(duì)比，選取適用于在線監(jiān)測(cè)的FLEX10K系列芯片作為數(shù)據(jù)采

2、集卡的中心控制部分。在外圍電路的實(shí)現(xiàn)上，選取了四通道14位A/D轉(zhuǎn)換器，真正實(shí)現(xiàn)了各路信號(hào)的同步采樣保持。 由于引入了CPLD的控制技術(shù)，使數(shù)據(jù)采集卡的工作方式更靈活，可實(shí)現(xiàn)3種觸發(fā)方式的任意選擇，包括軟件觸發(fā)，硬件觸發(fā)和外部觸發(fā)；采樣率可控制，可選擇128或256信號(hào)倍頻；由于CPLD內(nèi)部有EAB模塊，可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部FIEO，使數(shù)據(jù)的存取更為方便。利用MAXPLUSII軟件的仿真測(cè)試平臺(tái)，對(duì)CPLD各部分功能模塊的波形仿真和整體的

3、時(shí)序仿真完全滿足在線監(jiān)測(cè)的要求。 在以往在線監(jiān)測(cè)軟件的基礎(chǔ)上，編制了與數(shù)據(jù)采集卡配套的控制程序，并用VtoolsD軟件編寫了VXD虛擬設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)了工控機(jī)中斷方式的數(shù)據(jù)傳送方式。進(jìn)行了軟件誤差仿真分析，針對(duì)系統(tǒng)頻率波動(dòng)帶來(lái)的測(cè)量誤差，提出用改進(jìn)的正交算法測(cè)量介質(zhì)損耗的方案。 最后經(jīng)過(guò)系統(tǒng)調(diào)試，發(fā)現(xiàn)這種基于CPLD技術(shù)的在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集卡達(dá)到了預(yù)想的各種技術(shù)指標(biāo)，并能夠準(zhǔn)確、穩(wěn)定、靈活地測(cè)量電氣設(shè)備絕緣的多種參量。