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具有抗工频干扰的多路高精度数据采集
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! U6 L7 {$ z! n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
- j5 U$ o6 A- q o8 U9 O# o/ g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$ h) @6 g! @* b1 K( q. b1 p
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4 ^4 v) F9 r( r6 ?4 I* E
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
0 T& X0 _* w' h) m# \5 }2 k* `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
' I1 b$ d! y, R9 I t9 l, D4 E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
2 F/ z4 i7 B; r: K1 E M% q& b集。! y/ B7 p/ D- k3 {
关键词：Σ-ΔADC；sinc3陷波器；CY7C68013A；USB2.0
! I: K% \% E1 h+ P( }+ r6 n! ~+ Y ]: U2 B% s
1 引言
- [5 U2 M- B% a0 @& C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6 y, z3 s$ i9 E( 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8 k9 g5 g2 r- O# U- Y2 w9 M
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
& M" R; E7 h: ]2 |: F% b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 z" q6 x8 W# s- a$ @/ M
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) u: u# |$ C# R/ r3 q
的高精度数据采集系统已成为关键技术之一。
- l! U4 K& J" `7 S0 T$ U( 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! T* B# f! z9 W
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
+ H. _5 y: a n2 H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. t* V8 @& C# i
的问题及解决方案。
1 l+ ?1 ^" F+ C; Z1 I2 b2 设计思想和原理
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发表于 2020-10-29 14:30
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