基于DSP控制器的介质损耗变频测量装置的研制

摘要

本文在对传统介质损耗测量方法和一些现代介质损耗测量方法作了简要分析说明的基础上，针对现场测量电气设备的介质损耗时存在的工频强电场干扰问题，提出了介质损耗变频测量的方法，同时对介损变频测量装置的硬件电路及软件部分做了简要介绍。 本课题以Tl公司的TMS320F2810 DSP为控制核心，设计了介质损耗变频测量装置的硬件电路，其中包括变频电源、信号采集电路、液晶显示接口电路、打印接口电路、键盘接口电路、通信接口电路以及整个系统的直流工作电源等部分。软件部分，利用C语言编写了部分程序实现了控制、测量、显示、按键、打印、通信等功能。 现场测量电气设备的介损参数时，由于工频强电场对测量回路存在同频干扰，使得测量精度受到很大影响。为了提高测量精度，可以改变加在设备上的电压频率，使同频干扰变为易于消除的异频干扰，然后结合傅里叶变换频谱分析的方法得到介损参数公式。本课题正是基于这一思想设计了介质损耗变频测量装置。 本装置无论在硬件电路设计还是软件编程方面都采取了一些抗干扰措施，使整个系统的抗干扰性能好、测量精度高。

目录

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声明

第一章绪论

1.1选题的意义

1.2介质损耗概述

1.2.1介质损耗的概念

1.2.2介质损耗角正切

1.2.3影响tanδ测量的因素

1.3介质损耗测量技术的研究现状

1.4介质损耗测量仪研究现状

1.5本文的主要工作和内容安排

第二章介质损耗测量方法综述

2.1传统介损测量方法

2.2现代介损测量方法

2.2.1过零相位比较法

2.2.2过零点电压比较法

2.2.3相敏检波正交分离法

2.2.4正交采样矢量法

2.2.5傅里叶变换频谱分析法

第三章介质损耗变频测量法的原理及应用

3.1变频测量法的原理

3.2变频测量时介损参数的计算

3.2.1正弦信号抽样理论

3.2.2介质损耗的计算

第四章介质损耗变频测量系统的硬件设计

4.1 TMS320F2810简介

4.2高压变频电源设计

4.2.1主电路的设计

4.2.2功率器件的选择

4.2.3 IGBT的驱动电路

4.2.4保护电路

4.2.5 SPWM控制技术

4.3电流、电压信号的取样

4.3.1电流信号取样

4.3.2电压信号取样

4.3.3模拟滤波电路设计

4.4 A/D转换电路设计

4.5液晶显示及其接口

4.6微型打印机及其接口

4.7键盘接口电路

4.8串行通讯接口设计

4.9时钟电路设计

4.10直流工作电源的设计

4.11硬件抗干扰措施

第五章介质损耗变频测量系统的软件设计

5.1 DSP集成开发环境简介

5.2系统的软件设计

5.2.1系统初始化

5.2.2液晶显示编程

5.2.3键盘处理程序

5.2.4数据采集及处理程序

5.2.5打印程序设计

5.2.6变频电源控制程序设计

5.3系统的软件抗干扰措施

第六章结论

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文与研究成果