【正文】 容采用穩(wěn)定性及絕緣電阻高的精密聚苯乙烯電容，%以下。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，在RC網(wǎng)絡(luò)上加上運(yùn)算放大器等有源元件，組成有源RC低通濾波器。結(jié)合穩(wěn)壓電路穩(wěn)定直流電壓為15V，由此出發(fā)設(shè)計(jì)降壓將電路。在混合電路芯片中，為了保證模擬電路的性能，整個(gè)芯片的接地應(yīng)全部匯到模擬地處，和其它模擬電路形成模擬地，然后再通過一點(diǎn)接地法和數(shù)字地接到一起，這樣才能竟可能地降低數(shù)字電路開關(guān)噪聲對(duì)模擬電路的影響。其中，EMU0和EMU1要上拉到DSP的電源上，上拉電阻一般取10k?，最小不要低于2k?。（2）多達(dá)16個(gè)的模擬輸入通道(ADClNOO～ADClNl5)。如間斷測(cè)試奇偶性、超限和幀錯(cuò)誤測(cè)試等。其中，c語言編寫的程序可讀性、可移植性強(qiáng)且大大縮短了開發(fā)周期，但執(zhí)行效率低，程序出錯(cuò)時(shí)不易診斷。在使用ADC模塊前，需要在校準(zhǔn)模式下對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)模式可以計(jì)算ADC模塊的零，中點(diǎn)和最大值時(shí)的偏移誤差．該偏移誤差值的二進(jìn)制補(bǔ)碼被保存在CALIBRTION寄存器，為了得到精確的結(jié)果，校準(zhǔn)操作必須作兩次，即在保證已經(jīng)完成第一個(gè)校準(zhǔn)操作后，應(yīng)當(dāng)立即啟動(dòng)第二個(gè)校準(zhǔn)操作．在轉(zhuǎn)換時(shí)，ADC硬件自動(dòng)將偏移誤差加到轉(zhuǎn)換值上。對(duì)于階數(shù)小于3的FIR濾波器，用LT/MPY指令對(duì)代替RPT/MACD可以實(shí)現(xiàn)更高效率的濾波。接收器在收到有效的起始位后開始操作。為解決這個(gè)問題，人們提出了時(shí)頻分析法。對(duì)初始序列co=(q)。如果壓電加速度傳感器沒有與之配套的測(cè)量電路一起配合使用，那么壓電加速度傳感器的廣泛應(yīng)用就會(huì)受到非常大的限制。我的任何成績和進(jìn)步都離不開親人們，朋友們的關(guān)心、幫助、支持、鼓勵(lì)。PM A Int level 5 8INT6 B PHANTOM 。PM 2A User S/W int SW_INT22 B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset03H B ADCINT_ISR 。Reserved pvector addr offset13H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset23H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset33H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset3FH B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset2FH B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset1FH B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset0FH B PHANTOM 。定義子向量段PVECTORS B PHANTOM 。PM 22 Trap vector NMI B PHANTOM 。PM 2 Int level 1 4INT2 B PHANTOM 。范老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、敏捷的思維和追求創(chuàng)新的意識(shí)，使我深受教益，將是我一生學(xué)習(xí)的榜樣。圖51 原始信號(hào)和經(jīng)過小波去噪后的振動(dòng)信號(hào) 事實(shí)證明，小波分析能夠很好的保留原信號(hào)的有用成分，有效地濾除信號(hào)中摻雜的噪聲信號(hào)，小波分析在振動(dòng)非平穩(wěn)信號(hào)的處理中有著良好的優(yōu)越性。實(shí)際上在對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)，需要將連續(xù)小波及變換離散化，以便計(jì)算機(jī)分解計(jì)算。對(duì)于系統(tǒng)的串口，(SERIAL)的形式提供了支持。上位機(jī)的串行中斷子程序軟件流程如圖43所示。（4）濾波后的樣值由SACH PADATDR在I/O口送出。在這兩種工作方式下，ADC模塊都能夠以序列轉(zhuǎn)換進(jìn)行自動(dòng)排序，可通過模擬輸入通道的多路選擇器來選擇要轉(zhuǎn)換的通道，轉(zhuǎn)換結(jié)束后，轉(zhuǎn)換后的數(shù)值結(jié)果保存在該通道相應(yīng)的結(jié)果寄存器(RESULTn)中，而且用戶可以對(duì)同一個(gè)通道進(jìn)行多次采樣，即對(duì)某一通道實(shí)行“過采樣”，這樣得到的采樣結(jié)果比傳統(tǒng)的采樣結(jié)果分辨率高。4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)包括系統(tǒng)初始化、DSP主程序、上位機(jī)設(shè)計(jì)以及特殊狀況(如溢出、掉電等)處理。圖315 串行通信電路2407A片上有一個(gè)串行通信接口(SCI。而DSP正常工作時(shí)，VCCP應(yīng)接成低電平。復(fù)位按鈕S設(shè)置了手動(dòng)復(fù)位功能。輸入電壓在5V～12V之間都可以。TL084放大器為高輸入阻抗運(yùn)放，其好處為：一是TL084放大器輸入端為高阻抗輸入，供電為+15V與15V的雙端直流供電。所以在系統(tǒng)中就非常有必要采用低通濾波器，它只能讓低頻交流分量通過，使無用的高頻分量受到較大的衰減。本設(shè)計(jì)中，我們采用的運(yùn)算放大器就是這種集成了高阻輸入級(jí)的高阻運(yùn)算放大器，TI公司的TL084芯片，其輸入阻抗為1012，帶寬為3MHz，開環(huán)增益為105，而且還有內(nèi)部調(diào)零電路?！?，經(jīng)過信號(hào)調(diào)理放大電路后，輸出到A/D轉(zhuǎn)換電路，由A/D完成模擬量信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。（1） 信號(hào)的濾波小波濾波方法目前在分析化學(xué)中應(yīng)用主要是小波平滑和小波去噪兩種方法。實(shí)踐證明，利用小波變換分析振動(dòng)信號(hào)能取得更好的效果。因此，SOC芯片近幾年銷售很好。C2000為此專門設(shè)計(jì)了能產(chǎn)生PWM的事件管理器（EV），用戶可以方便地用來生成PWM，調(diào)節(jié)死區(qū)等。DSP優(yōu)點(diǎn)：（1）對(duì)元件值的容限不敏感，受溫度、環(huán)境等外部參與影響??；（2）容易實(shí)現(xiàn)集成；（3）可以時(shí)分復(fù)用，共享處理器；（4）方便調(diào)整處理器的系數(shù)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)濾波；（5）可實(shí)現(xiàn)模擬處理不能實(shí)現(xiàn)的功能：線性相位、多抽樣率處理、級(jí)聯(lián)、易于存儲(chǔ)等；（6）可用于頻率非常低的信號(hào)。壓電傳感元件是力敏感元件，所以它能測(cè)量最終能變換為力的那些物理量，例如力、壓力、加速度等。真空斷路器配用永磁機(jī)構(gòu)后，不僅可以進(jìn)一步提高可靠性，滿足免維護(hù)的要求，而且永磁機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)間分散性小，分合閘時(shí)間的精確度能滿足同步開關(guān)的要求。永磁機(jī)構(gòu)根據(jù)永久磁能所處于的保持位置可分為雙穩(wěn)態(tài)和單穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)。目前，真空斷路器在12～40．5kV的中壓開關(guān)設(shè)備領(lǐng)域占有優(yōu)勢(shì)地位；—1lOOkV的電力開關(guān)設(shè)備中，由于SF6氣體是一種強(qiáng)溫室效應(yīng)氣體，而SF6斷路器被限制使用，所以真空斷路器的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)從中壓等級(jí)發(fā)展到更高的電壓等級(jí)。我國自80年代以來，在變電站高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)、故障智能診斷方面也進(jìn)行了大量的研究工作，取得了 成果，逐步積累了一些經(jīng)驗(yàn)，為開展?fàn)顟B(tài)檢修打下了良好的基礎(chǔ)。作為電力系統(tǒng)控制和保護(hù)設(shè)備，高壓斷路器動(dòng)作的可靠性對(duì)供電可靠性有著極大的影響。高壓斷路器作為電力系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一，肩負(fù)著控制和保護(hù)的雙重任務(wù)，其性能的可靠性關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。雙穩(wěn)態(tài)是指動(dòng)鐵芯在開斷與關(guān)合行程的2個(gè)位置，不需要任何能量或鎖扣即可保持。同步開關(guān)是主觸頭在電壓過零時(shí)閉合，在電流過零時(shí)斷開的斷路器。壓電式傳感器具有響應(yīng)頻帶寬、靈敏度高、信噪比大、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。在眾多款型DSP中，TI把市場(chǎng)銷量好和前景看好的DSP歸為三大系列而大力推廣，TI也稱之為三個(gè)平臺(tái)（Platform）。一個(gè)典型的應(yīng)用實(shí)例為AB公司變頻器（電機(jī)控制器）。1999年，約39%的SOC產(chǎn)品應(yīng)用于通訊系統(tǒng)。，通過物理的直觀和信號(hào)處理的實(shí)際需要經(jīng)驗(yàn)的建立了反演公式，當(dāng)時(shí)未能得到數(shù)學(xué)家的認(rèn)可。小波平滑是將某一信號(hào)先經(jīng)小波分解，將在時(shí)間域上的單一信號(hào)分解為一系列不同尺度上的小波系數(shù)(也稱不同頻率上的信號(hào))， 然后選定某一截?cái)喑叨龋垢哂诖顺叨鹊男〔ㄏ禂?shù)全部為零，再重構(gòu)信號(hào)，這樣就完成了一個(gè)低通小波濾波器的設(shè)計(jì)；而小波去噪，則是在小波分解基礎(chǔ)上選定一閾值，對(duì)所有尺度空間的小波系數(shù)進(jìn)行比較，使小于此閾值的小波系數(shù)為零，然后重構(gòu)信號(hào)。軟件由兩部分組成：一是數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集時(shí)利用A/D的定時(shí)觸發(fā)采樣，并將采樣后的數(shù)值存儲(chǔ)在某個(gè)數(shù)據(jù)文件中；二是數(shù)據(jù)處理、圖形選擇和顯示。具體參數(shù)性能可參見TL084的數(shù)據(jù)手冊(cè)。圖35 有源低通濾波原理圖濾波器種類很多，有LC的，也有RC的，又分為有源和無源的。放大器電路設(shè)計(jì)中所涉的的電阻均為普通電阻，電容均為小型常規(guī)電容，成本小性價(jià)比高。圖38為電源濾波電容，這些濾波電容要分布在DSP的各個(gè)電源輸入腳上，作為濾波、旁路和退耦。其中，電阻R為了防止復(fù)位按鈕S接通瞬間電容放電電流過大造成不必要的損傷，起到限流作用。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)如圖314所示的跳線。SCI的接收器和發(fā)送器是雙緩沖的，每一個(gè)都有它單獨(dú)的使能和中斷標(biāo)志位?？傮w上由兩部分組成：一部分為DSP程序設(shè)計(jì)，一部分為上位機(jī)程序設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)中我們所采用的是連續(xù)的自動(dòng)排序工作方式。（5）一點(diǎn)濾波結(jié)束后，由于MACD指令的作用，所有的輸入樣值均向高地址移動(dòng)一個(gè)位置，即x[n一(N一2)]移動(dòng)到x[n一(N一1)]的位置，x[n一(N一3)]移動(dòng)到x[n一(N～2)]的位置，…，x(n)移動(dòng)到x(n一1)的位置，從而為下一點(diǎn)濾波作好準(zhǔn)備。圖43 中斷子程序流程圖 串行通信接口異步通信格式可使用半雙工或全雙工通信方式。當(dāng)用指令建立了一個(gè)串口對(duì)象(句柄)以后，對(duì)串口的硬件操作可以文件操作的軟件形式來完成，方法比較簡單。小波函數(shù)的離散形式如下：Ψm，n（t）=a0m/2Ψ（a0mt － nb0） (52)上式中，a01，b00，m，n∈z。6 結(jié)論本設(shè)計(jì)完成的主要任務(wù)是真空斷路器永磁機(jī)構(gòu)機(jī)械特性在線監(jiān)測(cè)裝置的研制，提取并分析斷路器分合閘時(shí)的振動(dòng)信號(hào)，判斷斷路器是否存在機(jī)械故障，以便維修人員對(duì)其進(jìn)行維修，排除故障，實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器“預(yù)防檢修”到“狀態(tài)檢修”的轉(zhuǎn)變。在此向范興明老師表示深深的感謝和崇高的敬意。PM 4 Int level 2 5INT3 B PHANTOM 。PM 24 Non maskable Int3EMU_TRAP B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset00H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset10H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset20H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset30H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset40H B PHAN。Reserved pvector addr offset32H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset22H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset12H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset02H B PHANTOM 。PM 28 User S/W int SW_INT21 B PHANTOM 。PM 8 Int level 4 7INT5 B PHANTOM 。在我最困難的時(shí)候，給了我無微不至的關(guān)懷，在此我要向我的父母致以最衷心的感謝和深深的敬意。該傳感器具有動(dòng)態(tài)范圍大、頻率范圍寬、堅(jiān)固耐用、受外界干擾小以及壓電材料受力自產(chǎn)生電荷信號(hào)不需要任何外界電源等特點(diǎn)，是被最為廣泛使用的振動(dòng)測(cè)量傳感器。離散小波變換公式是：Wf(m，n)=a0m/2∫∞∞fm，n(t) Ψ（a0mt － nb0） (53) 小波變換的分解與重構(gòu)算法瑪拉特于1989年提出了多尺度分析和多分辨率逼近的概念，將正交小波基的構(gòu)造納入統(tǒng)一的框架之中，同時(shí)給出了小波分解與重構(gòu)的Mallat塔形算法。5 信號(hào)處理大部分振動(dòng)信號(hào)是非平穩(wěn)信號(hào)，單純?cè)跁r(shí)域或頻域里描述信號(hào)時(shí)存在時(shí)域和頻域的局部化矛盾，簡單的傅立葉變換是不使用的。每個(gè)數(shù)據(jù)位占用8個(gè)SCICLK周期。采用RPT結(jié)合MACD實(shí)現(xiàn)FIR濾波比較適用于濾波器階數(shù)大于3的情況。見附錄1 FIR濾波器設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，根據(jù)需要A/D轉(zhuǎn)換的觸發(fā)源采用周期中斷標(biāo)志觸發(fā)。圖41 系統(tǒng)流程圖 DSP程序設(shè)計(jì)TMS320LF2407A是基于C2000平臺(tái)的．提供兩種編程語言：C／C++語言或匯編語言。為了保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性，SCI會(huì)對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試。DSP芯片TMS320LF2407A內(nèi)置ADC模塊，具有以下特性：（1）帶內(nèi)置采樣/保持(S/H)的lO位模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊ADC。JTAG仿真接口是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的14針接口，對(duì)于所有的插卡式或外置式仿真器，包括XD510\XDS510PP\XD510USB和XDS560等，均采用如圖310所示的統(tǒng)一格式。由于TMS320LF2407A具有片內(nèi)ADC部件，因此它不能看做一般的純數(shù)字DSP器件，而是一個(gè)混合電路芯片。考慮到所使用的放大器為TL084，是一個(gè)雙端供電放大器，供電電壓為15V，因此穩(wěn)壓電源電路中可使用常用的穩(wěn)壓管——三端穩(wěn)壓管L7915和L7815，他們的穩(wěn)壓性能好，工作電壓要求不高，符合設(shè)計(jì)中電荷放大器的供電電壓，能夠滿足設(shè)計(jì)要求。但是，由于它的阻抗頻率特性沒有隨頻率而急劇改變的諧振性能，故選擇性欠佳。本部分電路如圖32所示。用戶可以在時(shí)域數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上作小波變換變換，并顯示頻譜圖。（3） 小波多尺度分析在多尺度分