电子式互感器高频数据采集与传输方案

针对当前电力系统电子式互感器采样率偏低,难以满足行波测距装置准确定位电力故障的问题,提出了电子式互感器高频信号采集与传输方案;电子式互感器内部为Rogowski 线圈,电网电流信号被其微分作用转换为小电压信号并附加了90°超前相差,设计积分电路补偿该相差;设计采样率为2 MSps的高频信号采集电路,FPGA通过LVDS接口读取采样数据,并进行幅值处理,最后利用大容量FIFO(先入先出单元)进行缓存;由于百兆网数据传输速率有限,利用FPGA设计吉比特光纤以太网传输特定格式报文,把电流数据传输至电力行波测距装置;解决了积分电路由于运放输入偏置电压带来的积分饱和问题,以及高速ADC输入量程小于输入信号幅值等技术难点;试验结果表明,高频信号采集及传输方案能够满足行波测距装置百米级别的测距精度要求,具有一定工程应用价值。     

基于STM32与FPGA的导波激励源设计

基于STM32和FPGA设计了一种专门用来进行超声导波管道无损检测的信号发生器.该激励源由STM32、FPGA、D/A转换电路以及低通滤波电路组成.基于DDS基本原理,阐述了超声导波专用DDS模块设计方法,并给出了STM32与FPGA的接口电路、D/A转换电路及滤波电路的设计方法.其中STM32为整个系统控制核心,主要负责送频率控制字,FPGA主要为了产生DDS波形.FPGA输出的数字信号经D/A转换及低通滤波后即可得所需激励信号.实验结果表明输出的信号噪声小、精度较高、频率可调,能方便地用于管道超声导波检测.     

基于FPGA的双A/D高精度小信号采集系统

设计了一种基于FPGA的双A/D高精度小信号采集系统。该系统包括测试电流通道和保护电流通道。罗氏线圈输出的感应电动势通过共模扼流圈消除共模干扰后分别送入测试电流通道和保护电流通道,保护电流通道经过信号调理网络后直接送入ADC1中进行转换。为了提高测试电流通道的测量精度,调理后的信号经过PGA网络后送入ADC2中进行转换。FPGA负责采集数据的处理,并按照FT3报文格式进行组帧,将组帧的数字信号通过微型链路光纤组件上传至综合检测单元。测试结果表明,该系统测试精度达到0.2 s/2级,具有很强的抗干扰能力,能够满足电力系统对电流测试精度的要求。     

在线式变参数PID微机励磁

<正> 一、概述本文介绍水轮发电机的微机励磁装置的控制调节系统(以下简称系统)。整个调节系统硬件由CPU板、A/D转换板、LED显示板、光电隔离板组成,除互感器反馈电压仍为模拟佔号外,给定值、PID调节器和触发器以及其它控制信号全部采用数字信号。系统具有手动和自动控制无功调节、     

光纤电流互感器自适应温度补偿系统

针对光纤光栅(FBG)电流互感器容易受到温度影响这一特性，设计了一种基于STM32单片机的光纤光栅电流互感器温度补偿系统。通过单片机实现PID自适应控制算法，锁定电流互感器输出的电压值恒定在静态工作点，从而实现电流互感器不受外界温度影响得到稳定的电流信号输出。实验结果表明，在22~39 ℃范围内，输出电压稳定度在±1%以内，解决了电流互感器受限于环境温度的问题，实现了电流与温度的同时测量。经过此方法改进后的电流互感器测量精度高、系统结构简单、成本低、可靠性高，加快了光纤光栅电流互感器的实用化进程。     

基于DDS的可程控高精度LCR测试仪

为了提高测量电感、电容、电阻的精度,设计了一种基于直接数字频率合成DDS的可程控高精度LCR测试仪.该测试仪采用阻抗-相角法结合填充计数法来分别测量各参数;其FPGA芯片则采用DDS技术,产生高频率、高精度和高幅值稳定度的正弦波激励信号;同时,该测试仪还设计了用来实现仪器可程控的接口模块.仿真结果表明,该测试仪大大提高了电感、电容、电阻等参数的测量精度,取得了很好的测量效果.     

基于FPGA的三通道高精度光学检测仪

为了实现微弱光信号的快速高精度检测,设计了一种基于FPGA的三通道高精度光学检测仪.该仪表利用灵敏度极高的光电转换模块作为感光元件,将光强信号转换为数字脉冲信号,之后利用FPGA对脉冲信号进行高频计数,通过脉冲频率反映光的强弱.在FPGA内部构建了NIOS Ⅱ作为整个仪表的控制核心,并移植了μC/OS-Ⅱ操作系统,实现对键盘、液晶、步进电机等模块的控制功能.系统采用了三通道设计,可以同时测量三种不同待测试剂,且三通道间相互干扰小,一致性好,系统噪声低,大大提高了检测效率.在实际发光检测应用中,该仪表灵敏度高,线性度好,检测时间短,成为现场快速光学检测的有效工具.     

基于System Generator的FIR数字滤波器的设计与实现

数字滤波器的功能是对输入离散的数字信号进行运算处理,以达到改变信号频谱的目的。System Generator是基于定点的仿真系统。的本设计内容全部基于System Generator。首先由DDS（Direct Digital Synthesizer数字信号发生器）生成正弦波信号,之后加入高斯白噪声,将信号通过两种结构的数字滤波器进行滤波,随后将程序下载至FPGA中,通过DA将信号输出,最后在比较两种滤波器的在硬件平台上的实际性能以及消耗资源情况。     

10 kV用无源电子式电压传感器的应用研究

针对传统技术中采用电磁式CT互感器存在的不足,提出了适用于10 kV的无源电子式电压互感器。根据电压互感器的工作原理,介绍了10 kV无源电子式电压互感器在电能表检定装置方面的意义。进一步分析了无源电子式电压互感器在电力设备中应用的重要性和必要性,该技术能够有效地避免传统技术在电力线路信号传输和处理时带来附加误差,大大提高电能计量、保护和测量系统的精度,推进了电力系统朝向数字化、电子化、自动化、网络化的方向发展。实验表明,采用10 kV的无源电子式电压传感器与传统CT互感器相比,误差精度提高了10%以上。     

基于STM32与FPGA的导波激励源设计

基于STM32和FPGA设计了一种专门用来进行超声导波管道无损检测的信号发生器。该激励源由STM32、FP-GA、D/A转换电路以及低通滤波电路组成。基于DDS基本原理,阐述了超声导波专用DDS模块设计方法,并给出了STM32与FPGA的接口电路、D/A转换电路及滤波电路的设计方法。其中STM32为整个系统控制核心,主要负责送频率控制字,FPGA主要为了产生DDS波形。FPGA输出的数字信号经D/A转换及低通滤波后即可得所需激励信号。实验结果表明输出的信号噪声小、精度较高、频率可调,能方便地用于管道超声导波检测。