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具有抗工频干扰的多路高精度数据采集 " |* X! i7 s+ V9 q3 s3 k' m1 m
; D$ L2 b( t) ~摘要：在一些自动化测量中，数据采集不但要求在高精度量级上进行，而且需要有较强的工% M }' r) Q$ {( L' i
频抑制能力。针对上述问题，本文将先进的 24 位高精度Σ-ΔAD 转换技术应用于数据采集
2 h& S/ R3 A7 G; q2 l4 G前端，通过Π 型 RC 复式滤波电路和 sinc3 型 FIR 陷波器对工频干扰进行双重抑制，同时使
5 [: q- j2 k) `" `# p. A用增强型 8051 内核的 USB 控制器 CY7C68013 作为主控器，将采集数据通过 USB2.0 接口与5 _' |: n; z' q6 n$ l0 a9 d
PC 机实现高速实时传输。在变电站接地网腐蚀检测的数据采集应用中，通过大量的模拟和& B* `! u, e' u. W- h6 f
现场实验分析，证明该系统能有效抑制 50Hz 工频干扰信号，完成多路高精度数据的实时采( x |9 M( y2 U+ T2 i
集。
1 {2 d" m& h1 y& A& N关键词：Σ-ΔADC；sinc3陷波器；CY7C68013A；USB2.0 * m8 G& B6 u9 g
% V) t5 g5 E5 \8 g% }# y5 q7 W9 r% j1 引言
2 @) v+ m) W3 J) D0 G O, h在自动化测量控制领域，各种参数的测量将直接关系到工业生产的质量,尤其在超精密
3 Z: K% p% ]$ V2 D1 E/ g. R仪器仪表的测量中，对测量精度的要求非常严格，如果测量装置工作在电源变压器或输电线
3 ~# M9 c5 S i路附近，采集信号往往会受到工频电磁场（50Hz）及其谐波的干扰[1]，从而增加了获取精准2 N% X" g- m/ R2 y1 L3 ?0 e$ A
信号的难度。传统传感器测量技术的噪声抑制能力和温度特性相对都比较差，不能满足高精3 F& W/ f* U0 y* E; q
度测量对抗干扰能力的要求。因此，在对低频微弱信号的智能数据采集中，具有抗工频干扰8 D7 a8 t9 C# |3 z- D8 e
的高精度数据采集系统已成为关键技术之一。 9 {9 w% q4 {8 r3 q6 M
本文将高分辨率Σ-Δ转换技术和 FIR 数字陷波技术应用到抗工频干扰的高精度数据采+ K1 M+ L- t4 C _0 T2 Y. \* F* d
集中，重点讨论数据采集系统的实现过程、软件设计，并将所述系统应用于具有较强工频干! e: Z9 M$ B1 v0 T- U* H) Z0 @
扰的变电站接地网腐蚀检测中，给出了具体的分析过程和实验结果，最后讨论了设计中遇到' {3 m4 F2 g# I
的问题及解决方案。; m4 u7 `& g. H0 g5 C: [
2 设计思想和原理 5 X \+ p1 y" s
' o& P! N/ d( s& Q6 C5 y
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发表于 2020-10-29 14:30
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