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具有抗工频干扰的多路高精度数据采集 # s- E0 {) e- N
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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
! @7 g$ t: p$ O! X- t E2 v! d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, {# G. z+ L& R( P- s+ M8 c" i
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7 R/ i2 y( a6 J* J* Q! h- m
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 S4 F* q! Y# E3 X; G. p
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
# T. j: j: K7 I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 Z" G$ |8 u2 A! T3 j
集。
P4 a% v) q' a* g0 {& b2 d7 c关键词：Σ-ΔADC；sinc3陷波器；CY7C68013A；USB2.0 5 U* ?8 p, O( t1 J2 z$ F
5 ]7 h# |7 V/ D1 引言
; V5 d% Y7 X0 Z5 I% V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
% q/ ?, F; g$ I5 X% s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
2 T: h0 X/ \* W4 A7 m5 ~! a- B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
9 |3 C+ t% I& m& z4 Z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
# g1 F1 E& F& `8 n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- n: q5 O& ^9 l6 o# _( a. N ?* I
的高精度数据采集系统已成为关键技术之一。 2 _ l# V+ x! q% ]
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1 `0 ^. F* q/ Z' ^6 I
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5 L$ u& N$ k: X2 o0 F% G1 j% L' c3 j
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! r; Z8 x q5 W
的问题及解决方案。
" [- _: ]0 Z- t# w- p2 设计思想和原理 ; X, j/ Z( f! A9 {6 ~+ a
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发表于 2020-10-29 14:30
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