基于復(fù)雜可編程邏輯器件的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制.pdf

1、本文根據(jù)電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，針對以往在線監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存在的集成度低，不能實現(xiàn)多通路并行采樣，不能實現(xiàn)多通道同時程控放大，不能進行同步頻率監(jiān)測，采樣位數(shù)較低，采用外部存儲器方式，對數(shù)據(jù)進行查詢的訪問方式，安裝調(diào)試不靈活等缺點，提出了應(yīng)用現(xiàn)代微電子技術(shù)電子設(shè)計自動化(EDA)技術(shù)實現(xiàn)對在線監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的改進。通過對可編程邏輯器件原理的了解以及各種CPLD結(jié)構(gòu)的對比，選取適用于在線監(jiān)測的FLEX10K系列芯片作為數(shù)據(jù)采

2、集卡的中心控制部分。在外圍電路的實現(xiàn)上，選取了四通道14位A/D轉(zhuǎn)換器，真正實現(xiàn)了各路信號的同步采樣保持。 由于引入了CPLD的控制技術(shù)，使數(shù)據(jù)采集卡的工作方式更靈活，可實現(xiàn)3種觸發(fā)方式的任意選擇，包括軟件觸發(fā)，硬件觸發(fā)和外部觸發(fā)；采樣率可控制，可選擇128或256信號倍頻；由于CPLD內(nèi)部有EAB模塊，可實現(xiàn)內(nèi)部FIEO，使數(shù)據(jù)的存取更為方便。利用MAXPLUSII軟件的仿真測試平臺，對CPLD各部分功能模塊的波形仿真和整體的

3、時序仿真完全滿足在線監(jiān)測的要求。 在以往在線監(jiān)測軟件的基礎(chǔ)上，編制了與數(shù)據(jù)采集卡配套的控制程序，并用VtoolsD軟件編寫了VXD虛擬設(shè)備驅(qū)動程序，實現(xiàn)了工控機中斷方式的數(shù)據(jù)傳送方式。進行了軟件誤差仿真分析，針對系統(tǒng)頻率波動帶來的測量誤差，提出用改進的正交算法測量介質(zhì)損耗的方案。 最后經(jīng)過系統(tǒng)調(diào)試，發(fā)現(xiàn)這種基于CPLD技術(shù)的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)采集卡達到了預(yù)想的各種技術(shù)指標(biāo)，并能夠準(zhǔn)確、穩(wěn)定、靈活地測量電氣設(shè)備絕緣的多種參量。