基于ARM9的電網(wǎng)諧波監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　3.3 AD芯片的選擇

　　雖然S3C2440A自帶內(nèi)部AD，但精度只有10位，為滿足采集精度要求該監(jiān)測(cè)儀AD轉(zhuǎn)換芯片采用MAXIM公司的MAX125，它是一種八通道高速14位模數(shù)轉(zhuǎn)換器件，采用逐次逼近轉(zhuǎn)換技術(shù)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間為3μs。

4 軟件設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)的軟件分為系統(tǒng)初始化、采樣轉(zhuǎn)換、FFT計(jì)算、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析存儲(chǔ)、時(shí)鐘讀寫、人機(jī)交互以及和上位機(jī)的通信等幾個(gè)模塊。滑窗迭代DFT檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)流程圖如圖4所示。

圖4 諧波檢測(cè)程序流程圖

　　本系統(tǒng)的信號(hào)采樣頻率為6.4k，即每個(gè)工頻周期采樣128點(diǎn)，然后進(jìn)行FFT計(jì)算，所得結(jié)果再根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)定參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、存儲(chǔ)、顯示等操作，同時(shí)時(shí)刻監(jiān)測(cè)有無按鍵輸入和上位機(jī)命令請(qǐng)求。

　　由于嵌入式系統(tǒng)體積有限，存儲(chǔ)設(shè)備的容量有限不可能保存長期的測(cè)量數(shù)據(jù)，所以可以通過將數(shù)據(jù)上傳至PC機(jī)大容量硬盤中的辦法保存歷史數(shù)據(jù)，然后利用上位機(jī)軟件對(duì)諧波數(shù)據(jù)進(jìn)行宏觀分析。

5 系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)

　　為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，系統(tǒng)在硬件設(shè)計(jì)中采取以下抗干擾措施。

　?。?）給處理器電源加濾波電路，以減少電源噪聲對(duì)微處理器的干擾。

　?。?）對(duì)電路板進(jìn)行合理布局，數(shù)模分區(qū)，強(qiáng)電、弱電分區(qū)，將處理器盡可能遠(yuǎn)離開關(guān)電源等強(qiáng)干擾源。

　?。?）在進(jìn)行DFT變換前，多采集幾組數(shù)據(jù)求平均值后在進(jìn)行計(jì)算，可以有濾除干擾的作用。

6 結(jié)束語

　　本文設(shè)計(jì)的三相電壓諧波監(jiān)測(cè)儀充分利用了32位arm9處理器的運(yùn)算速度快、處理數(shù)據(jù)能力強(qiáng)及片上資源豐富等優(yōu)點(diǎn)，合理進(jìn)行外圍電路擴(kuò)展，在系統(tǒng)硬件和軟件上采取了多項(xiàng)抗干擾措施，使該監(jiān)測(cè)儀完全能夠滿足對(duì)電力系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)監(jiān)測(cè)的實(shí)際需求，必將有著良好的應(yīng)用前景。