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专利名称：高压无功补偿设备中的数据采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型渉及数据采集技术，具体涉及一种高压无功补偿设备的数据采集技术。
(二)
背景技术：
—直以来，在高压无功补偿控制器的设计过程中，数据采集都是非常重要的一环，需要 在现场同歩采集三相电流和三相电压，共计六路电信号进行转换处理。本实用新型就是高压 无功补偿设备中的数据采集装置。
现有的高压无功补偿设备中数据采集部分通常仅由MCS51或邻系列单片机系统构成。 采用单片机内置的A/D转换器进行数据采集。这样不仅因为单片机集数据采集、处理、控 制判断与输出于一身而负担较重，而且因其没有专门的浮点计算单元和16位精度的限制，使 得计算时间较长且精度不高，不能满足复杂的控制算法的需要，另外，由于电路外围元器件 较多，其控制方式的复杂也使得控制线增多，浪费单片机资源，增加了成本。
(三) 发明内容
本实用新型的目的在于提供一种克服上述电路的缺点，以最快的转换时间和转换精度来 实现对数据的采集处理，成本低、效率高的高压无功补偿设备中的数据采集装置。
本实用新型的目的是这样实现的其组成包括依次电连接的三相电压、电流互感器1、 隔离运放电路2、 A/D转换电路3、地址译码电路4和DSP电路5，其中三相电压、电流互感 器1得到取样信号后送入隔离运放电路2,进行信号隔离与放大处理，然后将处理后的信号 送入A/D转换电路3，进行 /数转换处理，此时，DSP电路5发出控制信号来控制译码电路 4,译码电路4将译出的控制信号送入A/D转换电路3，控制A/D转换电路3的启动，最后 在A/D转换结束后将转换的最后结果送入DSP中。
本实用新型辨三相电压、电流互感器取样得到的三相电压、电流值，经过隔离放大器隔 离后送入A/D转换器中，而此时DSP则发出控制信号，通过译码器来控制A/D转换器进行 /数转换，并在转换结束后，把转换结果传回DSP中。
本实用新型的特点有-
1、 所述的三相电压、电流互感器采用了精密电流互感器内部输出端并联电阻方式，所以 输出信号已经是电压信号，将该信号送入隔离运放电路进行处理，在隔离运放电路13脚输出 隔离后的信号并送到A/D转换器的第20脚，集成电路AD780为A/D转换器提供高精度参考 电压，待A/D转换结束后，将最终数据送给DSP电路处理。
2、 所述的A/D转换电路为AD7864,是一个4通道、12位高速A/D转换器，其中电阻 R1、R15、R16为上拉电阻，集成电路AD780为高精度参考电压输出，DSP为TMS320E2812,译码电路为74F138。
本实用新型涉及各种高压无功补偿设备的数据采集部分，用于对现场三相电流和三相 电压进行实时数据采集，并用来解决以往数据采集装置处理速度慢、计算精度低等问题。本 实用新型解决了以往数据采集装置处理速度慢、计算精度低、结构复杂等难题。具有采集 时间快、转换精度高、控制方法简单、硬件单路少、运行安全可靠等特点。


图1本实用新型数据采集装置的电气方框图。 图2是A/D转换电路与译码电路的原理图。 图3是A/D转换器的参考电压电路的原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一歩的说明-
本实施例包括依次电连接的三相电压、电流互感器l、隔离运放电路2、 A/D转换电路3、 地址译码电路4和DSP电路5，将三相电压、电流互感器取样得到的三相电压、电流值，经 过隔离放大器隔离后送入A/D转换器中，而此时DSP则发出控制信号，通过译码器来控制 M3转换器进行A/D转换，并在转换结束后，把转换结果传到DSP中。
图1是该数据采集装置的电气方框图。首先将三相电压、电流互感器接入母线，进行电 压、电流采样，.然后将采样结果送到隔离放大器进行隔离放大处理后，送入A/D转换电路进 行模/数转换处理，此时DSP电路发控制信号控制译码电路，再将译码电路的输出接入A/D 转换电路，对其启动转换进行控制，最后在A/D转换结束后将转换的最终结果送入DSP中。
图2是A/D转换电路与译码电路的原理图。首先DSP (TMS320F2812)通过地址线 A15—A13发出译码地址，并将其送入到译码电路(74F138)中，经过译码后从74F138的 Y1"T3输出A/D转换电路的控制信号RD1、 RD2、 CONVST,分别控制两片AD7864来进 行模/数转换处理，此时，三相电压、电流復号已经输入到AD7864中，只要控制信号发出启 动A/D转换的命令，AD7864便开始进行 /数转换，并将转换后的数据送入到TMS320F2812. 的D0"D11接口中。
图3是A/D转换器的参考电压电路的原理图。A/D转换器的参考电压电路AD780的输入 端接入5V电压同时对地并联两个滤波电容Cl、 C2,容值分别为10uF和(UuF,用来滤除 5V电源中的干扰电平信号，通过oirt引脚输出2.5V的参考电压，并将该电平输入到AD7864 的VREF脚(参考电平输入端),m、R15、R16为AD78^4的上拉电阻，阻值为10 KO， U1—U3 是三相电压采样值,已经输入到AD7864的VIN1—VIN3中，当DSP发出控制信号后，AD7秘4 便进行 /数转换，并将数据送入到DSP中。
权利要求1、一种高压无功补偿设备中的数据采集装置，其特征在于它的组成包括依次电连接的三相电压、电流互感器、隔离运放电路、A/D转换电路、地址译码电路和DSP电路，其中三相电压、电流互感器得到取样信号后送入隔离运放电路，进行信号隔离与放大处理，然后将处理后的信号送入A/D转换电路，进行模/数转换处理，此时，DSP电路发出控制信号来控制地址译码电路，地址译码电路将译出的控制信号送入A/D转换电路，控制A/D转换电路的启动，最后在A/D转换结束后将转换的最后结果送入DSP电路中。
2、 根据权利要求l所述的高压无功补偿设备中的数据采集装置，其特征在于三相电压、电流 互感器采用精密电流互感器内部输出端并联电阻方式，将该信号送入隔离运放电路进行处 理,在隔离运放电路13脚输出隔离后的信号并送到A/D转换器的第20脚,集成电路AD780 为A/D转换器提供高精度参考电压，A/D转换结束后，将最终数据送给DSP电路处理。
3、 根据权利要求1所述的高压无功补偿设备中的数据采集装置，其特征在于所述的A/D转 换电路为AD7864,是一个4通道、12位高速A/D转换器，其中电阻R1、 R15、 R16为 上拉电阻，集成电路AD780为高精度参考电压输出，DSP为TMS320F2812,地址译码 电路为74F13S。
专利摘要本实用新型提供了一种高压无功补偿设备中的数据采集装置。其组成包括依次电连接的三相电压、电流互感器1、隔离运放电路2、A/D转换电路3、地址译码电路4和DSP电路5，其中三相电压、电流互感器1得到取样信号后送入隔离运放电路2，进行信号隔离与放大处理，然后将处理后的信号送入A/D转换电路3，进行模/数转换处理，此时，DSP电路5发出控制信号来控制译码电路4，译码电路4将译出的控制信号送入A/D转换电路3，控制A/D转换电路3的启动，最后在A/D转换结束后将转换的最后结果送入DSP中。本实用新型能够以最快的转换时间和转换精度来实现对数据的采集处理，具有成本低、效率高等优点。
文档编号G01R21/00GK201286017SQ20082009109
公开日2009年8月5日 申请日期2008年10月14日 优先权日2008年10月14日
发明者姜海龙, 孙晓波, 张景旭, 王国强, 王瑞舰, 邢金伟, 齐红超 申请人:哈尔滨九洲电气股份有限公司