基于ARM9電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀的數(shù)據(jù)采集

摘要: 介紹了基于ARM9電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)，討論了由MAX1324構(gòu)成的8通道14位同步采樣，及其與核心板ARM9-S3C2410的接口，實(shí)現(xiàn)了8路差動(dòng)模入的瞬時(shí)采樣。該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)較好地滿足了電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀對(duì)數(shù)據(jù)采集的特殊要求。
關(guān)鍵詞: MAX1324；ARM9；同步采樣；數(shù)據(jù)采集

為了保證電力系統(tǒng)安全、可靠、高效地運(yùn)行，高質(zhì)量的電能供給是一項(xiàng)重要的工作。為此，利用便攜式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確地測(cè)量。ARM9的主頻高、速度快、內(nèi)存容易擴(kuò)展，可以運(yùn)行嵌入式Linux操作系統(tǒng)，為應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)提供了方便的條件，其開發(fā)板所用的處理器是ARM9-S3C2410?；贏RM9-S3C2410的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀的整體結(jié)構(gòu)框圖，如圖1所示。

由圖1可知，該系統(tǒng)的硬件除了已經(jīng)擴(kuò)充了存儲(chǔ)器的ARM9-S3C2410A核心板外，還包括外圍信號(hào)調(diào)理、鍵盤及顯示等電路，以MAX1324組成的A／D和信號(hào)調(diào)理電路，是該數(shù)據(jù)采集的重要內(nèi)容，文中主要介紹這一部分的硬件和相關(guān)軟件設(shè)計(jì)。

1 數(shù)據(jù)采集的硬件設(shè)計(jì)
開發(fā)板ST2410的硬件資源豐富，提供了40腳外部擴(kuò)展接口，通過(guò)該接口，可以方便地?cái)U(kuò)展信號(hào)采集等外圍電路。信號(hào)調(diào)理部分電路的具體結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

1．1 信號(hào)調(diào)理電路
模擬信號(hào)輸入前端電路，是利用電壓互感器(PT)和電流互感器(CT)，對(duì)被采樣電壓和電流進(jìn)行隔離和電平轉(zhuǎn)換。一次互感先將電力電網(wǎng)的高壓、大電流轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的交流100 V和5 A，二次互感器再將其轉(zhuǎn)換成A／D芯片MAX1324輸入所要求的-10～+10 V電平，從而得到電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)的全部原始數(shù)據(jù)。