内容发布更新时间 : 2024/12/27 2:55:44星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
TR1101-1C TR1102-1C <0.1% <0.1% <5(补偿后) <5(补偿后) / / 200V 220V 7.07V 3.53V D.电流电压的转换：
因为无论是测量用的互感器还是保护用的互感器，其输出的都为电流，为了整流滤波输出0-5V的电压,所以我们并联精密电阻，把电流转化为电压。 以下为转化电阻的计算：
R1?R2?52?105?3?2.5K?
?2K?2.5?10?3
R3?R4?R5?55?1050.5?1050.35?10?3?1K??10K??14K??3
?3R1、R2、R3、R4、R5都选用华海公司的RX71-0.25 （二） 滤波与信号处理
我们采用RC的滤波方式，出0-±5V 的变化的模拟量，为了消除高频干扰和提高后续采样处理的精度，用低通滤波器对二次互感器的输出信号进行滤波处理。 所以要对电路互感器互感出来的电流转变为电压0-±5V。
因为基频为50HZ,所以算得滤波的R、C为：
1150?4??RC1600 RC?
估算取得R?200K?C?0.01?F所以取R?200K? C?0.01?F满足了滤波的要求，并且其电阻远远大于10倍其电流转换电压的精密电阻，保证转换电压的稳定。 (三)多路开关的设计
此次设计总共有七路采样通道，所以我们选择单八路模拟开关量CD4501，多路选择开关CD4051的8路输入输出信号既可以是模拟信号，也可以是数字信号。CD4051相当于一个单刀八掷开关，开关接通哪一通道，由输入的3位地址码ABC来决定。其真值表见表1。“INH”是禁止端，当 “INH”=1时，各通道均不接通。此外，CD4051还设有另外一个电源端VEE，以作为电平位移时使用，从而使得通常在单组电源供电条件下工作的 CMOS电路所提供的数字信号能直接控制这种多路开关，并使这种多路开关可传输峰－峰值达15V的交流信号。例如，若模拟开关的供电电源VDD=＋5V， VSS=0V，当VEE=－5V时，只要对此模拟开关施加0～5V的数字控制信号，就可控制幅度范围为－5V～＋5V的模拟信号。
输入状态 接通通道 INC A B C 通道
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 2 0 0 1 1 3 0 1 0 0 4
0 1 0 1 5 0 1 1 0 6 0 1 1 1 7 管脚图：
(四）采样保持器
我们选择LF198,LF198是单片集成采样保持电路，采用了BI-FET技术能够得到多种快速的低频直流信号，其中当Tj=25C时采样保持选取Ch?0.01?F，保持在这段时间内，模拟量不能发生变化。
LF198的采样精度可以到达0.002%<0.005% 信息采集的时间<10?S
同时支持TTL、PMOS、CMOS共存的逻辑输入
0
采样保持的时间<10S
LF198管脚图：(五)A/D转化器
AD574A是一种高性能的12位逐次逼进式A/D转换器，
可以单极性也可以双极性的。单极性应用时，BIPOFF接0V，双极性时接10V。量程可以是10V也可以是20V。 输入信号在10V范围内变化时，将输入信号接至10V(IN);输入信号在20V范围内变化时，将输入信号接至20V(IN); 所以量化单位相应的就是10V/（2^12）和20V/（2^12） ⑵三态输出锁存缓冲器 用于存放12位转换结果D（D=0～2^12-1）。D的输出方式有两种， 引脚12/8=1时（8的上面有一横杠），D的D(11)~D(0)并行输出； 引脚12/8=0时（8的上面有一横杠），D的高8位与低4位分时输出。我们选择双极性 ，电压选择10V可以满足要求.。
非线性误差：小于±1/2LBS 或±1LBS 转换速率：25us
模拟电压输入范围：0—10V 和0—20V，0—±5V 和0—±10V 两档四种 电源电压：±15V 和5V 数据输出格式：12 位/8 位
芯片工作模式：全速工作模式和单一工作模式 分辨率为八位：
128?1256
128采样精度计算：?E?5?1?19.5mv
?E?9.75mv
29.75mv相对精度： ?0.195%<0.2% 由于小于±1/2LBS所以算出值要比实
5v际值大，在采样精度的允许范围内。
AD574A的CE、12/8、CS、R/C和A0对其工作状态的控制过程.
CE 0 x 1 1 1 1 1 管脚图： CS R/C 12/8 A0 X X 0 1 X 0 1 工作状态 禁止 禁止 启动12位转换 启动8位转换 12位并行输出有效 高8位并行输出有效 低4位并行输出有效 X 1 0 0 0 0 0 X X 0 0 1 1 1 X X X X 接+5V 接0V 接0V
（六）交流采样的时间限制
CPU我们选择8051，规定每1ms采样1点，在根据乃奎斯特采样定理一次采样两点，频率位50Hz,可知在1ms里，整个通道采样1400点。由CPU发送信号， 决定采样保持器哪路开始保持和多路开关谁先被选择开通。这样就涉及了保持的时间和转换的时间，我们不可能把保持的时间和采样的时间总共加起来为1ms,那么CPU将无法进行其他的操作，保证不了采样的顺利进行。因此，我们需要计算一下七路采样所需的时间，和七路转换所需要的时间，并且在1ms中给CPU留有充足的时间去处理其他操作。