变压器功率特性分析仪的设计

摘要

变压器是输送电能的重要设备之一，变压器的质量和可靠性是人们所广泛关注的，因此对变压器的检测是非常重要的。变压器空载、负载试验是变压器重要的检测试验，本课题针对这些试验设计了功率特性分析仪。
　　 变压器功率特性分析仪主要包括硬件部分和软件部分，硬件部分是由两块电路板构成——主控制板和信号采集板。关键电路是信号采集部分，CPLD作为信号采集的核心，选用了模数转换芯片AD7656，完成了多路数据同时采集的功能。CPLD控制采集数据，并把采集完的数据送入缓存FIFO中。ARM作为主控制板的核心，通知CPLD采集数据并把采集完的数据进行处理。软件部分主要是用VHDL语言完成数据采集模块和用C语言完成主机控制模块、人机接口模块，采用均方根值算法完成电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的计算。
　　 本仪器可以进行空载、负载试验，完成了变压器的检测目的，并能通过液晶显示出准确的测量，可以存入U盘或打印出来。由于设备操作简单，可读性强等优点，这种功率特性分析仪有广阔的市场和发展前景。

目录

文摘

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声明

第1章 绪论

1.1课题的来源及研究的目的和意义

1.2国内外在该方向上的研究现状及分析

1.3本课题的主要工作

第2章 功率特性分析仪的试验方法

2.1空载试验和负载试验

2.2变压器测量接线方式

2.3变压器功率特性分析仪的性能指标

第3章 电网参数的算法

3.1电力参数的直流采样

3.2交流信号采集

3.3均方根值算法

第4章 硬件设计

4.1系统总体设计

4.2 ARM控制模块

4.2.1主控制器ARM的外围电路

4.2.2 LPC2214与JTAG接口的连接

4.2.3存储器接口设计

4.2.4功能模块接口电路

4.3数据采集模块

4.3.1数据采集模块的总体设计

4.3.2互感器的选择

4.3.3信号调理电路

4.3.4 CPLD控制电路

第5童 软件设计

5.1系统功能要求

5.1.1各按键的功能

5.1.2数据采集

5.1.3主控制板

5.2数据采集系统

5.2.1时钟产生模块

5.2.2状态机

5.2.3仿真结果

5.3 ARM控制系统

第6章 总结与展望

6.1试验数据分析

6.2总结

6.3展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文情况

附录 数据采集系统电路原理图

致谢