基于dsp多功能電量測量儀的研究與設(shè)計

1、學(xué)校代碼：10406分類號：TM933學(xué)號：100430111058南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位研究生）基于基于DSP多功能電量測量儀的多功能電量測量儀的研究與設(shè)計研究與設(shè)計碩士研究生：劉勝導(dǎo)師：陳瓊副教授申請學(xué)位級別：碩士學(xué)科、專業(yè)：控制工程所在單位：南昌航空大學(xué)答辯日期：2013年6月授予學(xué)位單位：南昌航空大學(xué)I摘要隨著現(xiàn)代科技持續(xù)發(fā)展和電網(wǎng)建設(shè)的不斷推進(jìn)，更多用戶和電氣設(shè)備對電力系統(tǒng)提出更高要求，各種非線性負(fù)載引

2、起電網(wǎng)電量發(fā)生電壓波動、頻率偏差、波形失真等，需現(xiàn)場測量的電參量包括電流電壓有效值、信號頻率、諧波、功率、相位差等，對這些電參量的測量需要如功率表、頻率計等多種傳統(tǒng)儀器，為提高傳統(tǒng)儀器現(xiàn)場測量的效率，本文設(shè)計一種基于DSP多功能電量測量儀，可實(shí)現(xiàn)多種電量參數(shù)的測量。本測量儀主要分為數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理兩部分，系統(tǒng)主控制器使用TI公司TMS320F2812系列DSP，為提高系統(tǒng)整體測量精度，數(shù)據(jù)采集部分中使用高精度電壓、電流互感器和精密金屬

3、膜電阻進(jìn)行采樣，同時交流測量使用六通道16位高速低功耗AD轉(zhuǎn)換芯片ADS8556運(yùn)用同步采樣技術(shù)采集信號，直流測量使用雙通道24位高精度低功耗AD轉(zhuǎn)換芯片ADS1259配合可編程增益儀放PGA280完成信號采樣，可完成多通道交直流信號的同時采集，并運(yùn)用磁藕技術(shù)隔離數(shù)模信號提高抗干擾性能；以DSP為核心的數(shù)據(jù)處理部分對數(shù)據(jù)采集部分采集到的電網(wǎng)信號數(shù)據(jù)進(jìn)行計算分析，完成多種電量參數(shù)的測量與顯示，并可通過串口實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備數(shù)據(jù)通信。本系統(tǒng)可以

4、完成三相交流信號電流、電壓、頻率、諧波、相位和直流電壓、電流信號等電量的高精度測量，并可實(shí)現(xiàn)對電量變送器的校驗(yàn)。論文先介紹多功能電量測量儀的背景、發(fā)展現(xiàn)狀及課題研究意義，對系統(tǒng)采樣方法的選擇和基本參量的計算方法作詳細(xì)介紹。其次從測量儀系統(tǒng)整體方案出發(fā)，著重介紹系統(tǒng)軟硬件部分設(shè)計，硬件模塊由前端信號調(diào)理、信號采集、數(shù)據(jù)處理以及人機(jī)交互等部分組成，給出相關(guān)模塊電路原理圖以及主要模塊程序流程，最后經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)源測試數(shù)據(jù)并分析誤差產(chǎn)生的來源，對系統(tǒng)