随着社会的发展,人们对电力需求特别是电能质量的要求越来越高。但由于非线性负荷大量使用,却带来了严重的电力谐波污染,给电力系统安全、稳定、高效运行带来严重影响,给供用电设备造成危害。如何最大限度的减少谐波造成的危害,是目前电力系统领域极为关注的问题。谐波检测是谐波研究中重要分支,是解决其它相关谐波问题的基础。因此,对谐波的检测和研究,具有重要的理论意义和实用价值。 目前使用的电力系统谐波检测装置,大多基于微处理器设计。微处理器是作为整个系统的核心,它的性能高低直接决定了产品性能的好坏。而这种微处理器为主体构成的应用系统,存在效率低、资源利用率低、程序指针易受干扰等缺点。由于微电子技术的发展,特别是专用集成电路ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)设计技术的发展,使得设计电力系统谐波检测专用的集成电路成为可能,同时为谐波检测装置的硬件设计提供了一个新的发展途径。本文目标就是设计电力系统谐波检测专用集成电路,从而可以实现对电力系统谐波的高精度检测。采用专用集成电路进行谐波检测装置的硬件设计,具有体积小,速度快,可靠性高等优点,由于应用范围广,需求量大,电力系统谐波检测专用集成电路具有很好的应用前景。 本文首先介绍了国内外现行谐波检测标准,调研了电力系统谐波检测的发展趋势;随后根据装置的功能需求,特别是依据其中谐波检测国标参数的测量算法,为系统选定了基于FPGA的SOPC设计方案。 本文分析了电力系统谐波检测专用集成电路的功能模型,对专用集成电路进行了模块划分。定义了各模块的功能,并研究了模块间的连接方式,给出了谐波检测专用集成电路的并行结构。设计了基于FPGA的谐波检测专用集成电路设计和验证的硬件平台。配合专用集成电路的电子设计自动化(EDA)工具构建了智能监控单元专用集成电路的开发环境。 在进行FPGA具体设计时,根据待实现功能的不同特点,分为用户逻辑区域和Nios处理器模块两个部分。用户逻辑区域控制A/D转换器进行模拟信号的采样,并对采样得到的数字量进行谐波分析等运算。然后将结果存入片内的双口RAM中,等待Nios处理器的访问。Nios处理器对数据处理模块的结果进一步处理,得到其各自对应的最终值,并将结果通过串行通信接口发送给上位机。 最后,对设计实体进行了整体的编译、综合与优化工作,并通过逻辑分析仪对设计进行了验证。在实验室条件下,对监测指标的运算结果进行了实验测量,实验结果表明该监测装置满足了电力系统谐波检测的总体要求。
上传时间: 2013-04-24
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发电机是电力系统的关键设备,如何有效监测发电机的工作状态一直是电力部门研究的重要课题之一。发电机可以正常工作,其中绝缘体部分起着不可或缺的作用,以前的发电机绝缘体监测系统都存在着一些不足,比如精度低,适用范围窄等。基于此原因,本文介绍了FJR装置,它可以用来监测发电机绝缘体是否出现过热或老化的情况,为发电机的安全运行提供了保障。该装置具有很高的灵敏度,可适合于空冷、水冷等不同发电机。整个检测系统分为气路和电路两部分,气路部分负责将发电机绝缘体的状况转化成电流信号,而电路部分负责对这些电流信号进行处理。文中将FJR系统的气路部分等效为一个黑盒子,而重点介绍其电路部分。电路部分主要的功能是采集从气路传送过来的两路电流信号,并进行计算和分析,决定是否报警,同时将采集到的数据和分析的结果定性地显示给工作人员。 本文第一章介绍了课题的研究背景,并在此基础上提出了课题的必要性和研究方向;第二章从整体入手,对监测系统的功能进行了分析,明确了要实现的功能和目标,并提出了使用ARM做上位机,负责系统控制和界面显示,DSP做下位机负责信号的采集和计算;后面几章则分别介绍了系统的各个模块;第三章主要介绍嵌入式系统及其软件开发,包括系统的设计以及各个功能的实现,比如串口通信、CF卡存储等等,从本章中可以了解到系统的界面显示内容和键盘操作步骤;第四章介绍了负责信号采集和计算的DSP系统,并且详细介绍了实现各项功能时所用到的外部设备,包括RTC时钟,AD采样芯片等;本章接下来阐述了DSP和ARM两个模块如何通过双口RAM实现通信以及通信帧的格式;第五章介绍了系统中的一些硬件电路,包括模拟放大器等,使得读者可以更全面地了解本系统,同时在本章作者还总结了一些电路板设计的心得和体会。论文最后一章对本文所做的工作进行了总结,指出了需要改进之处,也指明了以后进一步研究的任务和方向。
上传时间: 2013-04-24
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·论文摘要:由dsPIC30F 组成的微机继电保护装置,采用双CPU 系统的硬件、软件结构,并以12 路模拟量的采集、改进的傅氏算法,系统外围器件少,结构简单,能够进行复杂的保护算法,满足多种通信要求,具有良好的市场前景。
上传时间: 2013-04-24
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双频式定子接地保护是目前在中小型发电机中得到广泛应用的一种发电机保护,三次谐波的变化情况是这种保护动作的依据之一。文中着重就能够从发电机机端和中性点侧电压中初步提取三次谐波的模拟滤波器的设计进行了讨论,通过分析比较各类滤波器的阻带衰减速度、通频带平坦度等特点以及生产实际装置的成本等多方面因素设计出了一款能够满足保护装置要求的模拟滤波器。从仿真及实验结果中可以看出,此款模拟滤波器具有良好的应用效果。
上传时间: 2013-10-13
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微弱信号检测装置 四川理工学院 刘鹏飞、梁天德、曾学明 摘要: 本设计以TI的Launch Pad为核心板,采用锁相放大技术设计并制作了一套微弱信号检测装置,用以检测在强噪声背景下已知频率微弱正弦波信号的幅度值,并在液晶屏上数字显示出所测信号相应的幅度值。实验结果显示其抗干扰能力强,测量精度高。 关键词:强噪声;微弱信号;锁相放大;Launch Pad Abstract: This design is based on the Launch Pad of TI core board, using a lock-in amplifier technique designed and produced a weak signal detection device, to measure the known frequency sine wave signal amplitude values of the weak in the high noise background, and shows the measured signal amplitude of the corresponding value in the liquid crystal screen. Test results showed that it has high accuracy and strong anti-jamming capability. Keywords: weak signal detection; lock-in-amplifier; Launch Pad 1、引言 随着现代科学技术的发展,在科研与生产过程中人们越来越需要从复杂高强度的噪声中检测出有用的微弱信号,因此对微弱信号的检测成为当前科研的热点。微弱信号并不意味着信号幅度小,而是指被噪声淹没的信号,“微弱”也仅是相对于噪声而言的。只有在有效抑制噪声的条件下有选择的放大微弱信号的幅度,才能提取出有用信号。微弱信号检测技术的应用相当广泛,在生物医学、光学、电学、材料科学等相关领域显得愈发重要。 2、方案论证 针对微弱信号的检测的方法有很多,比如滤波法、取样积分器、锁相放大器等。下面就针对这几种方法做一简要说明。 方案一:滤波法。 在大部分的检测仪器中都要用到滤波方法对模拟信号进行一定的处理,例如隔离直流分量,改善信号波形,防止离散化时的波形混叠,克服噪声的不利影响,提高信噪比等。常用的噪声滤波器有:带通、带阻、高通、低通等。但是滤波方法检测信号不能用于信号频谱与噪声频谱重叠的情况,有其局限性。虽然可以对滤波器的通频带进行调节,但其噪声抑制能力有限,同时其准确性与稳定性将大打折扣。
上传时间: 2013-11-04
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采用RISC结构型单片机Atmega128作为微处理器,320×240点阵大屏幕液晶显示器,全中文界面,读数直观,测量迅速,可在规程要求的测量点自动进行测量。模拟线路采用电位差式测量原理,具有较高的抗电磁干扰能力和较好的稳定性,结合微处理器技术及系统的引入,使该产品成为高智能化数字测量仪器。本产品执行标准及检定规格:《JJG169-93互感器校验仪检定规程》、《JJG313-94测量用电流互感器检定规程》、《GB1208-1997电流互感器》、《DL/T668-1999测量用互感器检验装置》、《DL/T448-2000电能计量装置技术管理规程》,测量对象为0.5级及以下精度电流互感器。
上传时间: 2013-11-11
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摘要:反应堆仪表和控制系统(I&C)的数字化发展方向成为趋势,反应堆堆外核测量系统的数字化势在必行。传统脉冲周期监测装置通常采用模拟电路设计,但是,周期测量稳定性较差,统计涨落带来的测量误差较大。本项目研制数字脉冲周期监测装置能克服以上缺陷。本文简单介绍了单片机在数字脉冲周期监测装置中的应用,并简要分析了使用80C196KC单片机的原因和在脉冲周期监测装置中单片机完成的功能和功能实现方法。关键词:脉冲周期监测;80C196KC;C语言;最小二乘拟合法
上传时间: 2013-11-10
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根据某型导弹飞控系统遥测信息的测试要求,该遥测信息接收装置设计采用全时段、全数据接收的原则。数字遥测信息接收单元以单片机为核心,提高了测试板对数据的自主处理能力;模拟遥测信息接收单元通过信号隔离,减少了设备对产品的影响,高速A/D采集保证了信号测试精度;大容量FIFO实现了数据全时段接收,图谱分析使数据分析及故障甄别更简易准确。
上传时间: 2013-12-17
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双向直流(电压/电流)信号隔离转换器是一种混合集成电路。产品主要用于工业控制系统中模拟信号输入输出控制,系统内部通过dsp、plc的da转换输出信号来显示和控制其它装置的可调输出,现场工作电压、电流和各种运行参数的监测及系统外部增加4-20ma(0-20ma)/0-5v标准信号接口等。该ic为标准sip12 pin符合ul-94的阻燃封装,占用pcb板面积少,装入仪器内部可以并联安装实现多路信号的监测、隔离和转换。ic在同一芯片上集成了一个多隔离的dc/dc变换电源和一组模拟信号隔离放大器,输入及输出侧宽爬电距离及内部隔离措施使该芯片可达到3000vdc绝缘电压。sunyuan iso em系列产品使用非常方便,免零点和增益调节,无需外接调节电位器等任何元件,即可实现工业现场信号的隔离转换功能。
上传时间: 2013-10-21
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Aspen Plus介绍 (物性数据库) · Aspen Plus ---生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统 · Aspen Plus是大型通用流程模拟系统,源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院(MIT)组织的会 战,开发新型第三代流程模拟软件。该项目称为“过程工程的先进系统”(Advanced System for Process Engineering,简称ASPEN),并于1981年底完成。1982年为了将其商品化,成立了AspenTech公司,并称之为Aspen Plus。该软件经过20多年来不断地改进、扩充和提高,已先后推出了十多个版本,成为举世公认的标准大型流程模拟软件,应用案例数以百万计。全球各大化工、石化、炼油等过程工业制造企业及著名的工程公司都是Aspen Plus的用户。 它以严格的机理模型和先进的技术赢得广大用户的信赖,它具有以下特性: 1. ASPEN PLUS有一个公认的跟踪记录,在一个工艺过程的制造的整个生命周期中提供巨大的经济效益,制造生命周期包括从研究与开发经过工程到生产。 2. ASPEN PLUS使用最新的软件工程技术通过它的Microsoft Windows图形界面和交互式客户-服务器模拟结构使得工程生产力最大。 3. ASPEN PLUS拥有精确模拟范围广泛的实际应用所需的工程能力, 这些实际应用包括从炼油到非理想化学系统到含电解质和固体的工艺过程。 4. ASPEN PLUS是AspenTech的集成聪明制造系统技术的一个核心部分, 该技术能在你公司的整个过程工程基本设施范围内捕获过程专业知识并充分利用。 在实际应用中,ASPEN PLUS可以帮助工程师解决快速闪蒸计算、设计一个新的工艺过程、查找一个原油加工装置的故障或者优化一个乙烯全装置的操作等工程和操作的关键问。
上传时间: 2013-11-16
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