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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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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AL-XHBZ系列智能型消弧接地补偿装置 保定市奥兰电气设备有限公司针对电力系统中性点经消弧线圈接地方式,开发出AL- XHBZ智能型消弧限压接地补偿装置,主要用于6kV、10kV、35kV电网中,中性点经消弧线圈接地方式;自动跟踪补偿电网电容电流,使之保持于设定参数范围内,消除电网系统内部过电压及谐振过电压,电网发生接地故障时自动报警,具有远动输出口,以便与上位机通讯。本装置的特点是响应速度快、精度高、解决死机等优点,是广大中压配电网络优选的接地电器设备。 三、装置特点 1、多路径实时采样输入信号 2、实时测量的高度准确性 3、实时跟踪的高可靠性。 4、实时补偿的宽范围、高精度。 5、实时跟踪的高速度 6、抗干扰能力强 7、装置功能齐全,运行方式灵活。 8、阻尼电阻。 9、装置实验检测手段完备。 10、整套装置中使用的主要设备均为本公司生产。 11、微机控制器的特点
上传时间: 2013-11-05
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AL-XHZ系列消弧消谐及过电压保护装置 我公司研制出了XHZ消弧线圈及过电压保护装置,能将中性点非有效接地系统的相间、相地过电压限制在电网安全范围内,彻底解决了各种过电压对电网的威胁,提高了电网安全供电的可靠性。 1、装置动作速度快,能快速消除间歇性弧光及稳定性弧光接地故障,抑制孤光接地过电压,防止事故进一步扩大,降低线路的事故跳闸率。 2、能将系统的大气过电压和操作过电压限制到较低的电压水平,保证了电网及设备的绝缘安全。 3、能够快速、有效地消除系统的谐振过电压,防止长时间谐振过电压对系统绝缘破坏,防止谐振过电压对电网中装设的避雷器及小感性负载的损伤。 4、装置动作后,允许200A的电容电流连续通过至少2小时以上,用户可以完成转移负荷的倒闸操作之后再处理故障线路。 5、能够准确查找单相接地故障线路,对防止事故的进一步扩大,减轻运行和维护人员的工作量有重要的意义。 6、由于其限制过电压的机理与电网电流的大小无关,因而其保护性能不受电网运行方式的改变和电网扩大的影响。 7、本装置中的电压互感器可以向计量仪表和继电保护装置提供系统的电压信号,能够替代常规的PT柜。 8、能够测量系统的单相接地电容电流。 9、结构简单,体积小,安装、调试方便,适用范围广。 10、性价比,相对于消弧线圈系统而言,性价比较高。 11、选线功能,无论系统发生的是何种类型的接地故障,均能够对接地线路进行准确地选择。
上传时间: 2013-11-22
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介绍了应用51单片机开发设计光栅尺位移测量系统的电路思路及软件设计方法。应用光栅位移传感器和辨向电路的设计原理,开发设计了一套在线测量位移装置,该装置测量精度可达到+-0.1MM,实现了在机床加工过程中实时检测工件尺寸
上传时间: 2013-11-23
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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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电动机转速精密测量系统:从实际出发,利用Cygnal C8051 单片机、8253 和增量式光电编码器实现了电动机瞬时转速的快捷、准确测量,介绍了软件和硬件的设计方法,并通过实验数据对系统的性能和误差做了分析和评估。关键词:电动机; 转速测量; 光电编码器; 单片机 在电动机的闭环调速系统中,电动机转速的及时、准确测量对系统的稳态误差及动态响应性能都是至关重要的。传统的检测仪器,由于受非线性、元件老化等因素的影响很难满足要求。因此,笔者从实际出发,设计了以Cygnal C8051 单片机为核心的高精度、宽量程的测速装置。该装置利用增量式光电编码器作为测速传感器,采用M/ T 测速法实现了转速的适时准确测量,具有精度高、量程宽、抗干扰能力强等特点,使系统在整个范围内都能满足相应的精度及动态要求。系统还带有标准的RS232接口,可方便地和PC 机构成DCS 系统。
上传时间: 2013-11-08
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介绍了一种基于光纤污泥浓度传感器的实时监测系统。该系统采用了通用单片机作为系统的核心,以LED为光源,利用PWM方式控制发光脉冲,通过光纤传递光信号,以反射结构的光纤探头作为敏感元件,对APD接收到的采样信号进行处理,根据测量结果控制设备来调节污泥浓度。这个装置的特点是体积小、可靠性高、方便和可远程实时检测等。
上传时间: 2013-12-30
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对比了汽车制动检测装置的2种标定方法,砝码直接施压的标定方法和用仪表将滚筒向上拉的标定方法。通过实验知道这2种方法得出的实验数据基本相同;再通过对这2种方法在实际应用中的优缺点比较,得出用仪表将滚筒向上拉的标定方法更加准确。因此综合整个标定过程,提出了用仪表将滚筒向上拉的标定方法,以便得到更加准确的测量结果。
上传时间: 2014-01-24
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