文档介绍：目录
1 绪论 1
选题背景和意义 1
DSP简介及发展 2
传感与检测技术介绍 2
传感检测技术的组成及应用 2
传感检测技术的发展 3
本课题研究的主要内容 4
本课题要研究的问题 4
拟采用的手段 4
2 磁电检测原理及信号调理 5
磁电检测系统构成 5
磁电检测系统流程图 5
霍尔元件非接触电量检测电路结构 5
霍尔效应和霍尔元件 6
霍尔效应 6
霍尔元件 7
电压信号检测原理 7
霍尔电压传感器简介 7
芯片MAX603介绍 9
电压检测电路 9
电压检测电路仿真结果 10
电流信号检测原理 11
霍尔电流传感器简介 11
电流检测电路 13
电流检测电路仿真结果 14
模块实物效果 15
3 系统硬件设计 17
系统理论分析 17
系统需求与功能 17
电压/电流信号调理电路的应用 17
交流采样频率的确定 18
硬件系统构成 19
硬件系统结构 19
系统实施方案 20
DSPTMS320LF2407芯片概述 20
TMS320LF2407特性简介 20
CPU内核结构 22
DSP最小工作系统的建立 24
电源电路设计 25
时钟电路设计 25
复位电路设计 26
JTAG接口电路 27
检测系统的硬件连接 27
A/D转换模块 27
按键输入电路 28
液晶显示电路 29
电路分析与数据处理 30
4 检测系统软件设计与实现 32
DSP开发环境简介 32
系统主程序设计 33
A/D采样程序 34
具体实现步骤 35
5 总结 36
附录1 源程序清单 37
附录2 相关头文件 53
参考文献 57
致谢 59
1 绪论
选题背景和意义
强电具有电压高、电流大、功率大、频率低等特点,随着电技术对国民经济的影响逐渐加大和人们对电能研究的逐渐深入,磁电检测技术不仅仅要考虑电压、频率和谐波等各种稳态指标,还包括影响电能质量的实时信息,如瞬时扰动和暂态谐波等,同时也要求电能质量监测系统提供更为直观的分析结果,以利于对电能质量问题做出决策,比如要求系统能够进行故障识别、干扰源识别、故障预测和信息共享等[1],对强电电压和电流的检测需要考虑很多因素,直接接触检测非常不方便,而且存在安全隐患。基于DSP的磁电检测,是利用数字信号处理技术研究霍尔磁电信号检测处理的系统,以霍尔元件作为检测传感器,可获得准确、可靠的强电检测信息[2]。
传感与检测室应用传感器将被测量信息转换成便于传输的和处理的物理量,进而进行变换、传输、显示、记录和分析数据处理的技术。近年来,数字信号处理器件在处理速度、处理能力诸方面均取得了划时代进步,并且价格迅速降低,不但能够满足快速实时处理、处理数据量大、处理精度高的要求,而且由于价格适中,可以投入到工业生产中,这就使得我们研制高性能便携式的电力参数监测设备有了更好的选。霍尔元件具有结构简单、体积小、动态特性好、寿命长、耐高低温和耐冲击等的优点,采用霍尔元件作为测量传感器是居于霍尔效应的非接触检测原理,其电压、电流检测在传感器线性传输范围内具有较高的测量精确度、良好的线性度以及较低温漂的优点,且反应时间快、频率宽,非常适用于高电压、大电流等强电电量的检测[3、4]。
本课题通过应用DSP技术,选用霍尔电压传感器LV28-P与霍尔电流传感器LTS6-NP设计电路,实现非接触测量强电的电压和电流。在硬件上,采用霍尔元件进行检测信号端与检测端的电路隔离,实现强电信号的采集和调理,将检测到的信号送入LF2407芯片进行数据处理,最后通过LCD显示检测结果;在软件上,实行模块化编程,设计不同的调用程序实现不同的功能。设计电路不仅可以定量检测强电的电压电流值,而且可以实时分析所测电量的变化规律,构成多功能的非接触强电检测系统。
DSP简介及发展
数字信号处理是利用计算机或专用处理设备,以数值计算的方法对信号进行采集、交换、综合、估值和识别等加工处理,以达到提取信息和便于应用的目的,具有灵活性高、稳定性好、抗干扰能力强、易于大规模集成等优点。数字信号处理器(digital signa