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具有抗工频干扰的多路高精度数据采集 " V5 P5 t! `% b, I2 _/ X
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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- v( r! o% Q" C5 D, \( ?
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
* O% m+ P! \6 k! w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
9 x- B5 T9 w, s% R- L K7 A6 j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
+ n" D: E4 y& v3 d5 y( WPC 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6 A% f4 h/ D' g# N4 w& l
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: f; c/ w% P! V% y- n
集。$ h( i9 m4 t' B4 j8 K
关键词:Σ-ΔADC;sinc3陷波器;CY7C68013A;USB2.0 / T& ^7 _2 O3 Z$ i6 c8 R- n4 O6 ]
* O6 a9 E4 G. w. z' E1 引言
+ w" ?; p9 c5 w+ I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
* Y# n4 [1 |- K( y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: l: M8 W# M( O; z9 N% S' v1 u7 G
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
' N5 v/ j0 h, x5 ?& z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4 ?0 r: F# ]# ?% X3 a# X
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
8 Y* M- y) z! G5 t; v的高精度数据采集系统已成为关键技术之一。 + o! E) t- z% U) c9 T0 W7 A* p" Z
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* C- s0 L: {4 c- Q7 y0 F
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4 x2 W8 ~5 ?9 c/ T
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
$ E2 `2 x0 W1 z! ?; d1 h的问题及解决方案。5 N& V* T4 a4 {
2 设计思想和原理 " a3 a. h9 v; F& u7 o$ ^8 U' |8 ~2 K
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