交直流多功能測(cè)量儀表的研制.pdf

1、隨著科技發(fā)展，測(cè)量精細(xì)化、智能化的要求不斷提高，電測(cè)儀表如電壓表、電流表、頻率計(jì)、功率表等的測(cè)量精度有了大幅度提高。這些電測(cè)儀表的測(cè)量結(jié)果是企業(yè)生產(chǎn)與決策、分析電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的重要依據(jù)。然而，電測(cè)儀表對(duì)各電力參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需多種專用儀表。這給測(cè)量工作帶來極大的不方便，且工作效率低、成本高。為此本文研制出了一款低成本、高精度的交直流多功能測(cè)量儀表。
　　本文設(shè)計(jì)了一款由 DSP和多個(gè)單片微控制器構(gòu)成的交直流多功能測(cè)量儀表。儀表系

2、統(tǒng)分為上位機(jī)和下位機(jī)兩部分。上位機(jī)為工控機(jī)，主要負(fù)責(zé)人機(jī)交互，而下位機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)的采集、分析、計(jì)算、處理以及將數(shù)據(jù)通過串口上傳工控機(jī)，接受上位機(jī)的操作指令。DSP微處理器TMS320VC33作為交流信號(hào)控制運(yùn)算核心，單片機(jī)C8051F350作為直流信號(hào)控制運(yùn)算核心。采用16位高性能ADS8364和24位高精度、低功耗ADS1240數(shù)模轉(zhuǎn)換器分別對(duì)交流信號(hào)和直流信號(hào)進(jìn)行采集，以保證測(cè)量精度。該儀表能實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電壓、電流、頻率、功率、相位、

3、諧波分析等及直流電壓、電流、紋波等眾多參數(shù)的測(cè)量。
　　本論文給出了多功能表的功能要求和主要技術(shù)指標(biāo)，并對(duì)多功能表的硬件、軟件總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。根據(jù)儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，利用模塊化設(shè)計(jì)思想分別對(duì)硬件和軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并詳細(xì)地闡述了各個(gè)模塊硬件電路及軟件程序的設(shè)計(jì)方法。
　　對(duì)常用的諧波檢測(cè)算法進(jìn)行了分析比較，給出了各算法的優(yōu)缺點(diǎn)。針對(duì)傳統(tǒng)FFT算法因存在頻譜泄露和柵欄效應(yīng)問題，研究了加窗插值FFT算法。該算法仿真結(jié)果表明，測(cè)