基于ARM9的電網(wǎng)諧波監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

　　3.3 AD芯片的選擇

　　雖然S3C2440A自帶內(nèi)部AD，但精度只有10位，為滿足采集精度要求該監(jiān)測儀AD轉(zhuǎn)換芯片采用MAXIM公司的MAX125，它是一種八通道高速14位模數(shù)轉(zhuǎn)換器件，采用逐次逼近轉(zhuǎn)換技術(shù)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間為3μs。

4 軟件設(shè)計

　　系統(tǒng)的軟件分為系統(tǒng)初始化、采樣轉(zhuǎn)換、FFT計算、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析存儲、時鐘讀寫、人機交互以及和上位機的通信等幾個模塊?；暗鶧FT檢測方法實現(xiàn)流程圖如圖4所示。

圖4 諧波檢測程序流程圖

　　本系統(tǒng)的信號采樣頻率為6.4k，即每個工頻周期采樣128點，然后進行FFT計算，所得結(jié)果再根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)定參數(shù)進行統(tǒng)計、分析、存儲、顯示等操作，同時時刻監(jiān)測有無按鍵輸入和上位機命令請求。

　　由于嵌入式系統(tǒng)體積有限，存儲設(shè)備的容量有限不可能保存長期的測量數(shù)據(jù)，所以可以通過將數(shù)據(jù)上傳至PC機大容量硬盤中的辦法保存歷史數(shù)據(jù)，然后利用上位機軟件對諧波數(shù)據(jù)進行宏觀分析。

5 系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計

　　為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，系統(tǒng)在硬件設(shè)計中采取以下抗干擾措施。

　?。?）給處理器電源加濾波電路，以減少電源噪聲對微處理器的干擾。

　　（2）對電路板進行合理布局，數(shù)模分區(qū)，強電、弱電分區(qū)，將處理器盡可能遠(yuǎn)離開關(guān)電源等強干擾源。

　?。?）在進行DFT變換前，多采集幾組數(shù)據(jù)求平均值后在進行計算，可以有濾除干擾的作用。

6 結(jié)束語

　　本文設(shè)計的三相電壓諧波監(jiān)測儀充分利用了32位arm9處理器的運算速度快、處理數(shù)據(jù)能力強及片上資源豐富等優(yōu)點，合理進行外圍電路擴展，在系統(tǒng)硬件和軟件上采取了多項抗干擾措施，使該監(jiān)測儀完全能夠滿足對電力系統(tǒng)各項參數(shù)監(jiān)測的實際需求，必將有著良好的應(yīng)用前景。