基于ARM和SOPC技術的高壓方波老化裝置電參數檢測技術研究.pdf

1、電工絕緣的電氣壽命實驗與評估是新材料和新工藝研究不可缺少的環(huán)節(jié)，也是產品質量監(jiān)督檢測的重要內容。環(huán)境參數對絕緣材料加速壽命老化試驗至關重要，其中溫度、濕度、氣壓等參數較易測量與控制，而高壓電參數的測量與控制一直是試驗中重點關注的問題。隨著變頻驅動、風力發(fā)電等領域中脈沖波的應用，絕緣材料的電氣應用環(huán)境發(fā)生了顯著變化，原來的正弦波壽命試驗方法和設備已不能滿足這種新的要求，為此需要研究方波條件下材料的失效機理，加速壽命試驗方法及相應的試驗設備

2、。
　　 對于方波試驗電源，加速老化系數與其幅值、脈沖頻率、上升沿/下降沿時間密切相關。然而，由于這種大容量高壓脈沖源的自身特性（高壓、高頻、極陡上升沿/下降沿，并伴隨著嚴重的高壓放電和電弧放電），使得現(xiàn)有裝置對其參數檢測具有很高難度。參數檢測是控制的基礎，也是加速評價材料壽命的基礎，因此，絕緣材料加速壽命老化試驗中電參數的檢測已成為人們關注的焦點。
　　 鑒于此，本文在分析當前高壓方波脈沖源檢測方法的基礎上，提出了一種

3、基于ARM和SOPC技術的高壓方波老化裝置電參數檢測系統(tǒng)的設計方案，重點研究了高速數據采集、采樣數據的快速存取及參數的計算等，其具體研究內容如下：
　　 1.以ARM和FPGA為核心器件完成系統(tǒng)硬件平臺的設計。利用低價格的ADC和SRAM器件，在ARM和FPGA的控制下實現(xiàn)最高400MHz的二通道時間交替數據采集以及采樣數據的快速存取，采用兩組存儲深度最大為2MB的存儲器輪流進行采樣數據的讀/寫，以增加數據吞吐量。
　　

4、 2.利用最小二乘法將采樣數據逼近成最佳直線，通過直線的交點確定拐點，進而推導出脈沖波形參數的計算方法與公式，并用MATLAB對算法進行仿真試驗。試驗結果表明，算法精度控制在±5％。在滿足該精度條件下，利用MATLAB的仿真分析功能劃分系統(tǒng)最佳采樣頻率，系統(tǒng)可根據計算出的脈沖參數進行采樣頻率的自動切換。
　　 3.針對AT91RM9200處理器的架構特點，進行μC/OS-II的移植，并在此基礎上完成測控軟件的設計。測試結果證明，