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具有抗工频干扰的多路高精度数据采集 # |2 M8 _/ r/ e- X7 ]3 ?
) X! e/ ]5 c+ N, {0 E( o# W摘要：在一些自动化测量中，数据采集不但要求在高精度量级上进行，而且需要有较强的工
; @5 \. }% P4 G" U; N# i. K频抑制能力。针对上述问题，本文将先进的 24 位高精度Σ-ΔAD 转换技术应用于数据采集+ |5 q( d# _ ^, D
前端，通过Π 型 RC 复式滤波电路和 sinc3 型 FIR 陷波器对工频干扰进行双重抑制，同时使
& s- R- p1 ?" n8 A用增强型 8051 内核的 USB 控制器 CY7C68013 作为主控器，将采集数据通过 USB2.0 接口与3 |9 y9 s0 K- `$ \' x
PC 机实现高速实时传输。在变电站接地网腐蚀检测的数据采集应用中，通过大量的模拟和$ L/ a I' _& }- I! w- M8 h5 E4 J
现场实验分析，证明该系统能有效抑制 50Hz 工频干扰信号，完成多路高精度数据的实时采2 B6 ^# T% h0 E. H
集。5 h' M7 I9 V9 N& x/ n# [
关键词：Σ-ΔADC；sinc3陷波器；CY7C68013A；USB2.0
" l) J. p7 x/ }" J; }, N2 C7 k Q( E% V3 N* k$ P& C, o& {
1 引言 ' X2 u3 o) M* W+ q) W! M3 Q( ?
在自动化测量控制领域，各种参数的测量将直接关系到工业生产的质量,尤其在超精密3 T( Y9 D1 A* s$ a
仪器仪表的测量中，对测量精度的要求非常严格，如果测量装置工作在电源变压器或输电线2 p5 a7 p/ W/ c( g. d
路附近，采集信号往往会受到工频电磁场（50Hz）及其谐波的干扰[1]，从而增加了获取精准
' y/ E& c. @) C3 I信号的难度。传统传感器测量技术的噪声抑制能力和温度特性相对都比较差，不能满足高精
. H: @5 {/ Q0 _( [, a& V度测量对抗干扰能力的要求。因此，在对低频微弱信号的智能数据采集中，具有抗工频干扰0 n( ]8 s+ f3 D' a
的高精度数据采集系统已成为关键技术之一。
; S& T1 l0 e, `! f本文将高分辨率Σ-Δ转换技术和 FIR 数字陷波技术应用到抗工频干扰的高精度数据采7 \& S/ I+ ^" a7 Z
集中，重点讨论数据采集系统的实现过程、软件设计，并将所述系统应用于具有较强工频干) Y' L& f. Y- O$ A# Q$ T0 |
扰的变电站接地网腐蚀检测中，给出了具体的分析过程和实验结果，最后讨论了设计中遇到/ T+ k2 X, Y; f1 f# G
的问题及解决方案。. y! u+ ^) S/ G- U
2 设计思想和原理
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发表于 2020-10-29 14:30
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