專利名稱：高壓無功補償裝置用的a/d轉換電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種A/D轉換技術，特別是涉及一種高壓無功補償裝置用的A/D 轉換電路。二背景技術：
在高壓無功補償裝置的實際運行過程中，數(shù)據(jù)采集是非常重要的一環(huán)，決定了該 系統(tǒng)能否安全高效的工作。如果實時采集系統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)并進行轉換處理，無論采用何種 程序算法，都要求CPU應具有較快的處理速度，同時A/D的轉換速度和轉換精度也要盡可能 的高。以往的無功補償裝置采用的A/D的轉換芯片往往是十位的，單通道的轉換時間和采 樣時間也都比較長，而且無法實現(xiàn)多通道同步采樣；有的控制器采用單片機內(nèi)置的A/D轉 換器進行數(shù)據(jù)采集，不僅使單片機負擔較重，而且因其沒有專門的浮點計算單元和16位精 度的限制，使得計算時間較長且精度不高，不能滿足實際控制的需要。三、發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種高精度A/D轉換電路，此電路克服了上述電路的 缺點，以最快的轉換時間和較高的轉換精度來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集處理，能節(jié)約制造成本、提高工作效率。為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下一種高壓無功補償裝置用的A/D 轉換電路包括電壓、電流互感器、信號放大電路、A/D轉換芯片、譯碼電路、微處理器組成，其 特征在于電壓、電流互感器將采集的信號進行轉換送入到信號放大電路處理，信號放大電 路再將信號送入A/D轉換芯片進行模/數(shù)轉換，待模/數(shù)轉換結束后送到微處理器，微處理 器電路通過對不同的I/O 口操作，完成對譯碼電路的控制信號輸入和輸出，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù) 采集、轉換和讀取的目的。本實用新型還有以下特點1、所述的A/D轉換芯片為AD7865型，是一種高速、低功耗、四通道同步采樣的14 位A/D轉換芯片，采用+5V供電，芯片內(nèi)部有一個2. 4us的逐次逼近的ADC，4個跟蹤/保持 放大器，內(nèi)部2. 5V參考電壓，片上時鐘振蕩器和一個高速并行接口，四個通道的輸入信號 是同步采樣的，因而可以保存4路信號的相對的相位信息；A/D轉換芯片的輸入通道，可以 被任意組合選中按照升序進行轉換，通道選擇既可以用硬件通道選擇輸入，也可以通過對 通道選擇寄存器進行編程來實現(xiàn)。2、所述的微處理器電路為INTEL80C196型，是一款16位單片機，內(nèi)部帶有一個8 通道的10位高速A/D轉換器，并具有PWM輸出，是一款高性能單片機；本實用新型提供了一種高精度的A/D轉換電路，解決了以往A/D轉換電路處理速 度慢、計算精度低等問題，AD7865芯片不僅功能較強，而且與微處理器接口方便，可以快速、 高精度的進行有功功率、無功功率、功率因數(shù)以及諧波的分析計算。四
圖1是該實用新型的組成示意圖；圖2是A/D轉換芯片與微處理器擴展總線的接口電路圖。五具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的說明。本實用新型如圖1所示，一種高壓無功補償裝置用的A/D轉換電路包括電壓、電流 互感器、信號放大電路、A/D轉換芯片、譯碼電路、微處理器組成，其特征在于電壓、電流互感 器將采集信號按比例變換成標準100V低電壓或5A或IA標準小電流，然后送入到信號放大 電路，進行信號隔離與放大處理，信號放大電路再將處理后的信號送入A/D轉換電路進行 模/數(shù)轉換處理，待模/數(shù)轉換結束后將信號送到微處理器，微處理器電路通過對不同的I/ 0 口操作，完成對譯碼電路的控制信號輸出，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、轉換和讀取的目的。如圖2所示是高壓無功補償裝置用的A/D轉換電路的A/D轉換芯片與微處理器擴 展總線的接口電路圖，該高精度A/D轉換芯片采用了兩片AD7865芯片，每片都用到了三個 通道，分別采集三相電壓和三相電流，并采用AD7865芯片的內(nèi)部時鐘，簡化了硬件電路，減 小同步誤差。因為要保證三相電壓、電流信號的正確相位關系以便計算功率因數(shù)角，必須同 時采樣這六路信號進行轉換，但六路轉換結果必須依次讀出，而且兩片芯片的通道選擇寄 存器控制字也必須被同時寫入，并且需將兩片A/D轉換芯片同時接到譯碼電路上，由微處 理器統(tǒng)一控制。微處理器INTEL80C196首先通過地址線A13-A15給出二進制譯碼地址，送入 到譯碼電路74F138進行譯碼，然后在其輸出端譯出A/D轉換芯片AD7865的啟動和讀取控 制信號，輸入到A/D轉換芯片AD7865的/CONVST和RD端口，此時微處理器INTEL80C196給 A/D轉換芯片/CONVST端口一個負脈沖即進行一個轉換順序，在A/D轉換芯片/CONVST端口 的上升沿各路模擬信號被同時采樣，最少70ns后，標志轉換正在進行，不能進行新的轉換， 而當它的輸出出現(xiàn)下降沿時，標志各通道轉換結束，在A/D轉換芯片都轉換完畢后，微處理 器將能讀信號從DO-Dl 1總線上依次讀出轉換結果，并供微處理器分析、計算使用。
權利要求1.一種高壓無功補償裝置用的A/D轉換電路包括電壓、電流互感器、信號放大電路、A/ D轉換芯片、譯碼電路、微處理器組成，其特征在于電壓、電流互感器將采集的信號送入到信 號放大電路，信號放大電路再將信號送入A/D轉換芯片，A/D轉換芯片待模/數(shù)轉換結束后 將信號送到微處理器，微處理器通過對不同的I/O 口操作，完成對譯碼電路的控制信號輸 入和輸出。
2.如權利要求1所述的一種高壓無功補償裝置用的A/D轉換電路，其特征在于所述的 A/D轉換芯片使用的是AD7865型芯片。
3.如權利要求1所述的一種高壓無功補償裝置用的A/D轉換電路，其特征在于所述的 微處理器使用的是INTEL80C196型單片機。
專利摘要本實用新型的目的在于提供一種高壓無功補償裝置用的A/D轉換電路，此電路包括電壓、電流互感器、信號放大電路、A/D轉換芯片、譯碼電路、微處理器組成，其特征在于電壓、電流互感器將采集的信號轉換送入到信號放大電路處理，信號放大電路再將信號送入A/D轉換芯片進行模/數(shù)轉換，待模/數(shù)轉換結束后將信號送到微處理器，微處理器電路通過對不同的I/O口操作，完成對譯碼電路的控制信號輸入和輸出，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、轉換和讀取的目的。此裝置能以最快的轉換時間和較高的轉換精度來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集處理，能節(jié)約制造成本、提高工作效率。
文檔編號H03M1/38GK201839275SQ20102053114
公開日2011年5月18日 申請日期2010年9月16日 優(yōu)先權日2010年9月16日
發(fā)明者王國強, 王瑞艦, 費承堯, 邢金偉, 陶長海, 齊紅超 申請人:哈爾濱九洲電氣股份有限公司