基于DSP的交流采样及其实现

基于DSP的交流采样及其实现

基于DSP的交流采样及其实现

    自动化与仪器仪表

ZIDONGHUAYUYIQIYIBIAO                    2003年第4期(总第108期)    文章编号:1001-9227(2003)04-0054-03

基于DSP的交流采样及其实现

秦娟英 陆家珍

(武汉理工大学自动化学院 武汉,430070)

  摘 要:本文根据交流电量以及DSP的特点,提出了基于TMS320LF2407方法,设计了采样与监控系统的软硬件,实现了实时、准确处理,。

关键词:交流采样 频率跟踪 谐波分析 DSP

ABSTRACT:AccordingtothecharacteristicsofA.themethodofsam2plingandcalculatingofA.C.parameters,whichthedesigningtheoryofsoft2wareandhardwareoftheTheresultisrealtimeandaccurate.Thesetheorieshavesystem.

measuring Harmonicanalysis DSP

文献标识码:B

适时调整,首先需要跟踪系统基波频率的变化,从而动

态的调整采样周期。其测量电路如图1所示

基于DSP的交流采样及其实现

0 引 言

传统的采样测控装置由于硬件资源与速度的限制,每周采样点少,算法也只能选择计算量小的,限制了测量精度;同时由于算法的限制无法得到如谐波等参数,又限制了其应用范围。在作者参与开发的某一逆变电源并联控制系统中,交流电量的采样与处理是其中重要组成部分,采用TMS320LF2407作为核心处理控制芯片,实现了对交流电量的快速、实时、准确采样与处理。LF2407的模数转换模块(ADC)有以下主要特点:

带内置采样和保持(S/H)的10位模数转换模块ADC。

电压或电流转换成的电压信号经过电压比较器整形为方波,光耦合隔离后,经过电平变换,接到DSP的捕获单元的捕获引脚CAP1。捕获单元对方波的上升沿或下降沿进行捕获,以中断方式测量两次跳变的时间差,获得信号的频率。再调整定时器的周期寄存器值,修改下一交流周期内每次采样间隔,达到跟踪采样目的。

2 电量基本参数的计算

多达16个模拟输入通道(ADCIN0~ADCIN15),通道可自动排序,由编程确定。

两个独立的最多可选择各含8个模拟转换通道的排序器。

多个触发源可启动AD转换,灵活的中断控制。 采样和保持获取时间有单独的预定标控制。本文全面论述了交流的电路频率、电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、基波、谐波参数等全部参量的测量、计算原理,提出了快速准确的计算方法,并给出了相应的硬件原理图。1 频率测量电路设计

在DSP采样监控系统中电量基本参数基于直接采样点算法如下[1]:

电流有效值:I=电压有效值:U=

N2

∑ii=1iN2

∑Ui=1i

为了消除系统基波频率波动的影响,实现频率的54

N

有功功率:P=∑Ui

Ni=1ii

视在功率:S=UI

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