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摘要：提出采樣系統的硬件采用ad73360型ad轉換器采集測量多路電壓和電流信號；使用tms320f2812 dsp芯片實現高速同步采樣及電力參數在時域的計算；給出了ad73360和tms320f2812的硬件接口電路。采樣系統軟件使用iqmath library以實現浮點運算與定點程序代碼的無縫接口．簡化了程序開發，采用c語言編程．給出了主程序、多通道緩沖串行接口(mcbsp)初始化過程等的流程圖。論述了采樣接收中斷、電力參數的時域計算、時域采樣數據處理等技術。通過測試驗證了設計方案的適用性和正確性。 0 引言 電力系統中經常需要測量多路電壓及電流信號。當電網頻率變化時。必須采用同步技術才能保證采樣計算的精度。本文采用ad公司的ad73360（簡稱73360）型ad轉換器及ti公司推出的2000系列dsp tms320f2812（簡稱f2812）很好地實現了高速同步采樣。并且實現了電力參數在時域的計算。73360使用6線工業標準同步串行接口與cpu接口。f2812支持6線工業標準同步串行接13，所以73360與dsp經過極其簡潔的連接后即可實現高速同步交流采樣。另外。由于單片73360具有
效率和利用率，在生產和生活中都造成巨大的經濟損失。 鑒于以上的各問題，提高電能質量的新技術及改善電能質量的分析方法成為電力系統領域中的研究熱點。為了采取合理的措施提高電能質量，對電能質量參數指標準確的檢測和分析，對電力系統中各參數的實時、準確地測量，是解決電能質量問題的一個重要環節，只有對所存在的電能質量問題進行有效的檢測、數據分析，才能清楚該電能質量問題的特性，進而采取相應的解決措施，以保證電網安全、經濟運行。本設計以高性能數字信號處理器tms320vc5402和高精度16位a/d轉換器ad73360為核心，針對現有裝置在軟硬件設計方面存在的一些不足，通過基于dsp的快速傅里葉變換算法[1]，對裝置開發涉及到的軟硬件作出部分改進，對下位機重新作出設計，構架了dsp+mcu方案，設計了一種實時監測電力參數的裝置，可以測量三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數及頻率等，在電能質量方面具體包括：2～31次諧波分析、電壓波峰系數、電流k系數、三相電壓/電流不平衡度等。 1 系統工作原理及總體設計 本系統的硬件設計整體結構圖如圖1所示，以ti公司的tms320vc5402芯片為核心，
波畸變分析為主要目的。這方面的研究比較多，而且也開發出了相應的設備。以往的配電網監測設備多以51、96系列單片機為處理器，在精度和速度方面都不能滿足電力系統的要求，還有就是用ti公司的dsp作為處理器，并配合adc來完成系統設計。 adi公司先后上市了ade7753、ade7758等電力測量專用芯片，并成功地將它們應用到電網當中。最近，adi公司又推出了高性能的強強組合，即dsp＋adc的電力測量方案。此監控系統就是采用這一組合實現的。圖1 系統硬件設計框圖圖2 軟件框圖adc簡介 ad73360是adi公司推出的一款專門應用于電能質量監測的ic，與一般adc相比，ad73360有如下優勢：6路獨立的a/d轉換通道，不僅互不干擾，而且嚴格保證采樣同步；高精度，6個16位轉換精度轉換通道非常適合電能質量監測的需要。采樣速率可在8khz、16khz、32khz范圍內編程設置，適應范圍廣。ad73360為適應不同的場合提供了直流/交流、單端/差動4種不同的輸入方式；采用串行接口，與dsp芯片的連接非常簡單。 無論從精度、速度、采樣路數或者同步采樣的實現來考慮，在電力監測系統中使用ad73
分成兩個不同的系列：stm32f103“增強型”系列和stm32f101“基本型”系列。增強型系列時鐘頻率達到72mhz，是同類產品中性能最高的產品；基本型時鐘頻率為36mhz，以16位產品的價格得到比16位產品大幅提升的性能。 二、基于stm32的電能表方案 根據電能表的功能和誤差精度的需求，我們選用了stm32f103xx，最高工作頻率為72mhz。 （一）采集數據處理與計算 在實際應用中，電力信號通過互感器采集到電能表中，通過一個6通道16位模擬前端處理器（ad73360）進行a/d轉換，轉換成數字信號并傳輸到stm32中。ad73360是6通道同步采樣的σ-δadc器件，它內置了基本型電壓基準及通道內置獨立的pga，通過調整通道pga可以獲得合適的動態范圍從而保證微弱信號的計量精度。 電壓電流輸入信號首先需要rc濾波網絡濾波和數據采樣，然后進行a/d轉換。ad73360有獨立的時鐘源，可配置為自動數據采集與發送模式，通過spi總線不斷的將數據傳向stm32。stm32內的cortex-m3內核對輸入的數字信號進行處理，完成數字濾波，過零點檢測，得到基本的
，…，w(2i)重復2k-i-l次得到的。其特點是每級的輸入、輸出數據的順序是不變的，因此每級幾何結構是固定的。用這種結構尋址方便，易于用fpga編程，實現內部并行的fft硬件結構，從而明顯加快fft的運算速度。 2 電能質量檢測系統硬件設計 2．1 a／d轉換器 根據實測數據，如果采用12位分辨率的a／d轉換芯片，對15次諧波而言至少會引起1．67％的誤差，而在實際諧波測量中一般測到30次或更多次諧波，因此現場監測單元中a／d轉換器的分辨率應保證為14位或14位以上。本文采用ad73360作為采樣系統的模數轉換芯片。它的六路輸入通道可被分為三對，以分別對應電力系統中的三相。該芯片可以8 khz，16 khz，32 khz，64 khz的采樣速率同時進行六通道的信號采樣。ad73360可滿足裝置對高速采樣的要求。ad73360與fpga的連接如圖3所示。 2．2 niosⅱ軟核處理器 基于32位risc嵌入式軟核niosⅱ的sopc，有著其他sopc(如基于fpga嵌入式ip硬核sopc)不可比擬的優勢。采用niosⅱ軟核處理器，用戶將不會局限于一般的處理器技術
6個16位模數轉換器；可編入采樣率；同時采樣；SNR77db；64S/S最大采樣率；－83db串憂；低組延遲(25μs標準值每模數轉換器到通道)，可編程輸入增益；靈活串行端口允許多個器件；接在級聯；單＋2.7～＋5.5V：電源操作；80mW最大值功耗在＋2.7V；片上參考；28引腳SOIC和44引腳TQFP封裝
關于ad73360的非常規應用請問一下,ad73360如果外接2.4v基準的話,對信號的零漂有多大影響,可不可以校正過來?另外,能不能將ad73360的模擬電源和數字電源分開供電,dsp一般為3.3v電源,我在想如果模擬電源接5v,而數字電源接3.3v不就可以解決接口電平轉換的問題了嗎?哪為高人幫忙分析一下???
請教用過44b0的兄弟44b0自帶的那個sio接口（同步串行接口）能否和ad73360的串行口相連？ad73360的串口連dsp的串行線沒有問題，不知道44b0怎么樣 沒有用過44b0的sio，請高手提醒.xiexie
求助！！ad采樣問題！！請教各位大蝦，我現在打算用2812接ad73360采集電網的電壓電流，然后對采集的數據做fft。但是ad73360的采樣頻率不受dsp控制，只能在8k,16k,32k,64k中選擇，而電網頻率是波動的，導致一個周期采樣的點數也是不斷變化的，這樣計算會不準確。有什么解決辦法沒有啊？謝謝！
求助！！電表設計問題！！請教各位大蝦，我現在打算用2812接ad73360采集電網的電壓電流，然后對采集的數據做fft。但是ad73360的采樣頻率不受dsp控制，只能在8k,16k,32k,64k中選擇，而電網頻率是波動的，導致一個周期采樣的點數也是不斷變化的，這樣計算會不準確。有什么解決辦法沒有啊？謝謝！
ad73360和單片機的連接問題由于用的不是dsp，用的是80c196又考慮到ad73360與單片機的傳輸效率聽說不能直接相連。要在中間加串變并。并變串的轉化電路請給點提示。謝謝
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