CN201839275U - 高压无功补偿装置用的a/d转换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的目的在于提供一种高压无功补偿装置用的A/D转换电路，此电路包括电压、电流互感器、信号放大电路、A/D转换芯片、译码电路、微处理器组成，其特征在于电压、电流互感器将采集的信号转换送入到信号放大电路处理，信号放大电路再将信号送入A/D转换芯片进行模/数转换，待模/数转换结束后将信号送到微处理器，微处理器电路通过对不同的I/O口操作，完成对译码电路的控制信号输入和输出，最终实现数据采集、转换和读取的目的。此装置能以最快的转换时间和较高的转换精度来实现对数据的采集处理，能节约制造成本、提高工作效率。
Description
一、技术领域
本实用新型涉及一种A/D转换技术，特别是涉及一种高压无功补偿装置用的A/D转换电路。
二、背景技术
在高压无功补偿装置的实际运行过程中，数据采集是非常重要的一环，决定了该系统能否安全高效的工作。如果实时采集系统的测量数据并进行转换处理，无论采用何种程序算法，都要求CPU应具有较快的处理速度，同时A/D的转换速度和转换精度也要尽可能的高。以往的无功补偿装置采用的A/D的转换芯片往往是十位的，单通道的转换时间和采样时间也都比较长，而且无法实现多通道同步采样；有的控制器采用单片机内置的A/D转换器进行数据采集，不仅使单片机负担较重，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，不能满足实际控制的需要。
三、发明内容
本实用新型的目的在于提供一种高精度A/D转换电路，此电路克服了上述电路的缺点，以最快的转换时间和较高的转换精度来实现对数据的采集处理，能节约制造成本、提高工作效率。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种高压无功补偿装置用的A/D转换电路包括电压、电流互感器、信号放大电路、A/D转换芯片、译码电路、微处理器组成，其特征在于电压、电流互感器将采集的信号进行转换送入到信号放大电路处理，信号放大电路再将信号送入A/D转换芯片进行模/数转换，待模/数转换结束后送到微处理器，微处理器电路通过对不同的I/O口操作，完成对译码电路的控制信号输入和输出，最终实现数据采集、转换和读取的目的。
本实用新型还有以下特点：
1、所述的A/D转换芯片为AD7865型，是一种高速、低功耗、四通道同步采样的14位A/D转换芯片，采用+5V供电，芯片内部有一个2.4us的逐次逼近的ADC，4个跟踪/保持放大器，内部2.5V参考电压，片上时钟振荡器和一个高速并行接口，四个通道的输入信号是同步采样的，因而可以保存4路信号的相对的相位信息；A/D转换芯片的输入通道，可以被任意组合选中按照升序进行转换，通道选择既可以用硬件通道选择输入，也可以通过对通道选择寄存器进行编程来实现。
2、所述的微处理器电路为INTEL80C196型，是一款16位单片机，内部带有一个8通道的10位高速A/D转换器，并具有PWM输出，是一款高性能单片机；
本实用新型提供了一种高精度的A/D转换电路，解决了以往A/D转换电路处理速度慢、计算精度低等问题，AD7865芯片不仅功能较强，而且与微处理器接口方便，可以快速、高精度的进行有功功率、无功功率、功率因数以及谐波的分析计算。
四、附图说明
图1是该实用新型的组成示意图；
图2是A/D转换芯片与微处理器扩展总线的接口电路图。
五、具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
本实用新型如图1所示，一种高压无功补偿装置用的A/D转换电路包括电压、电流互感器、信号放大电路、A/D转换芯片、译码电路、微处理器组成，其特征在于电压、电流互感器将采集信号按比例变换成标准100V低电压或5A或1A标准小电流，然后送入到信号放大电路，进行信号隔离与放大处理，信号放大电路再将处理后的信号送入A/D转换电路进行模/数转换处理，待模/数转换结束后将信号送到微处理器，微处理器电路通过对不同的I/O口操作，完成对译码电路的控制信号输出，最终实现数据采集、转换和读取的目的。
如图2所示是高压无功补偿装置用的A/D转换电路的A/D转换芯片与微处理器扩展总线的接口电路图，该高精度A/D转换芯片采用了两片AD7865芯片，每片都用到了三个通道，分别采集三相电压和三相电流，并采用AD7865芯片的内部时钟，简化了硬件电路，减小同步误差。因为要保证三相电压、电流信号的正确相位关系以便计算功率因数角，必须同时采样这六路信号进行转换，但六路转换结果必须依次读出，而且两片芯片的通道选择寄存器控制字也必须被同时写入，并且需将两片A/D转换芯片同时接到译码电路上，由微处理器统一控制。微处理器INTEL80C196首先通过地址线A13-A15给出二进制译码地址，送入到译码电路74F138进行译码，然后在其输出端译出A/D转换芯片AD7865的启动和读取控制信号，输入到A/D转换芯片AD7865的/CONVST和RD端口，此时微处理器INTEL80C196给A/D转换芯片/CONVST端口一个负脉冲即进行一个转换顺序，在A/D转换芯片/CONVST端口的上升沿各路模拟信号被同时采样，最少70ns后，标志转换正在进行，不能进行新的转换，而当它的输出出现下降沿时，标志各通道转换结束，在A/D转换芯片都转换完毕后，微处理器将能读信号从D0-D11总线上依次读出转换结果，并供微处理器分析、计算使用。
Claims (3)
1.一种高压无功补偿装置用的A/D转换电路包括电压、电流互感器、信号放大电路、A/D转换芯片、译码电路、微处理器组成，其特征在于电压、电流互感器将采集的信号送入到信号放大电路，信号放大电路再将信号送入A/D转换芯片，A/D转换芯片待模/数转换结束后将信号送到微处理器，微处理器通过对不同的I/O口操作，完成对译码电路的控制信号输入和输出。
2.如权利要求1所述的一种高压无功补偿装置用的A/D转换电路，其特征在于所述的A/D转换芯片使用的是AD7865型芯片。
3.如权利要求1所述的一种高压无功补偿装置用的A/D转换电路，其特征在于所述的微处理器使用的是INTEL80C196型单片机。
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2010
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| CN108780119B (zh) * | 2016-03-03 | 2021-10-15 | 香港大学 | 功率测量系统 |
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