DSP與LabWindows／CVI的電力故障監(jiān)測(cè)錄波器設(shè)計(jì)

如圖7所示，界面上有故障自動(dòng)記錄時(shí)間選擇按鈕，如果設(shè)置2s，則存儲(chǔ)故障前后共4s的波形。通過波形選擇按鈕可選擇要顯示的波形，選擇A相電流，則可顯示出其波形和各次諧波數(shù)據(jù)等(如果未接計(jì)算機(jī)，可以依靠外接鍵盤來設(shè)置其相關(guān)值)。DSP開始運(yùn)行時(shí)，進(jìn)行系統(tǒng)初始化，傳感器開始檢測(cè)電壓電流，檢測(cè)到的模擬信號(hào)由A／D轉(zhuǎn)換為16位的數(shù)字信號(hào)，由DSP進(jìn)行FFT運(yùn)算分析出各次諧波分量，并計(jì)算出THD值。所計(jì)算出的基波最大值與所設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，當(dāng)大于或小于設(shè)定值時(shí)，觸發(fā)報(bào)警裝置。之后所測(cè)數(shù)據(jù)由串口傳送到計(jì)算機(jī)的控制界面和單片機(jī)，控制界面顯示出所測(cè)波形和數(shù)據(jù)，可保存故障波形和數(shù)據(jù)。單片機(jī)控制LCD進(jìn)行顯示，圖7中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為A相電流波形，顯示出A相電流的基波和各次諧波值，并算出THD值等。
3．2 LabWindows／CVI部分程序
當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，首先配置串口，向串口發(fā)送要顯示的某相電流或電壓，DSP會(huì)根據(jù)指令要求傳輸給計(jì)算機(jī)。軟件界面會(huì)顯示波形和其有效值，并可根據(jù)情況進(jìn)行存儲(chǔ)打印等。下面部分函數(shù)：

3．3 實(shí)現(xiàn)FFT變換和計(jì)算THD值等
DSP能夠進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算，其定標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)值的精確計(jì)算。定標(biāo)簡單來說就是把一個(gè)小數(shù)換算成整數(shù)，然后進(jìn)行運(yùn)算，這樣使得運(yùn)算誤差變小。例如，一個(gè)小數(shù)為1．123 456 789，后面還可以有好幾位小數(shù)。如果直接計(jì)算的話，運(yùn)算中會(huì)舍去小數(shù)點(diǎn)后的部分?jǐn)?shù)值，使得誤差變大。如果利用定標(biāo)運(yùn)算，可以把1．123 456 789變?yōu)檎麛?shù)1．123 456 789×225(選擇Q25定標(biāo))后進(jìn)行運(yùn)算，這樣使得計(jì)算的結(jié)果誤差比原來小。這是DSP運(yùn)算的一大優(yōu)點(diǎn)，而且其運(yùn)算速度快，利用FFT運(yùn)算時(shí)，采樣諧波頻率可以達(dá)到31次之多。
DSP初始化程序：

可以通過控制界面發(fā)送要顯示的某相電壓或電流的指令信號(hào)，也可以通過鍵盤來發(fā)送要顯示的信號(hào)波形。DSP通過判斷接收中斷標(biāo)志位和指令信號(hào)，來觸發(fā)A／D轉(zhuǎn)換，中斷指令如下：