基于FPGA的LCR參數(shù)測(cè)試儀設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。LCR 測(cè)量、介質(zhì)損耗角測(cè)量、MOA 測(cè)量、電網(wǎng)參數(shù)測(cè)量、變壓器繞組的直流電阻測(cè)量等都是發(fā)電廠一、二次電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷的必測(cè)項(xiàng)目。目前市面上有各種單功能的測(cè)量?jī)x器，然而現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件惡劣，多個(gè)單功能的測(cè)試裝置既不方便攜帶，又容易相互碰撞磨損?！侗銛y式多功能寬量程電參數(shù)測(cè)試裝置》是某供電公司的一個(gè)預(yù)研項(xiàng)目，它正是針對(duì)待測(cè)電氣參數(shù)種類多、規(guī)格雜的特點(diǎn)而研制設(shè)計(jì)的；能夠完成所有

2、傳統(tǒng)項(xiàng)目的測(cè)試，既方便維護(hù)，又節(jié)約資金。 在綜合國(guó)內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本文提出了該測(cè)試裝置以嵌入式工控機(jī)作為上位機(jī)，DSP及單片機(jī)作為下位機(jī)，上下位機(jī)通訊采用RS-485總線通訊的總體設(shè)計(jì)方案。 基于FPAG 的LCR 測(cè)試功能研制是本文的重點(diǎn)。硬件電路主要由下面幾個(gè)部分組成：信號(hào)源模塊、阻抗-電壓轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)字相敏檢波器、采集模塊等。本文首先闡述基于自由軸的伏安測(cè)量法，具體剖析了用FPGA 產(chǎn)生頻率變化的正弦激勵(lì)信

3、號(hào)源的實(shí)現(xiàn)。通過(guò)深入分析FPGA器件的特征和結(jié)構(gòu)，完成器件選型及相關(guān)開(kāi)發(fā)環(huán)境和工具的選取，給出正弦激勵(lì)信號(hào)的模塊化設(shè)計(jì)過(guò)程。阻抗-電壓轉(zhuǎn)換模塊的關(guān)鍵技術(shù)是實(shí)現(xiàn)量程的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。數(shù)字相敏檢波器由乘法型D/A轉(zhuǎn)換器DAC7524 構(gòu)成；采集模塊由雙積分式 A/D 轉(zhuǎn)換器ICL7135 構(gòu)成。 本文完成系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)部分包括數(shù)據(jù)采集模塊、CRC 校驗(yàn)?zāi)K、通訊模塊，給出了各個(gè)模塊的軟件設(shè)計(jì)思想和程序?qū)嵗?。LCR 測(cè)試功能的軟件