【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 阻抗變換器Ⅰ阻抗變換器Ⅱ Usr○ ○Usc Ch 邏輯輸入圖3 1 采樣保持電路原理圖2）保持的時(shí)間要長(zhǎng)。通常用下降率△U/（TS TC）來(lái)表示保持能力。3）在模擬開(kāi)關(guān)的動(dòng)作延時(shí)、閉合電阻和開(kāi)斷時(shí)的漏電流要小。上述1)、2)這兩個(gè)指標(biāo)一方面取決于阻抗變換器用于此圖的質(zhì)量,另一方面也與電容器的容量Ch。攔截時(shí)間,希望Ch盡可能小,但在保持時(shí)間,Ch,越大越好。所以設(shè)計(jì)師應(yīng)根據(jù)使用情況的特點(diǎn)后,它們之間的權(quán)衡,選擇合適的Ch價(jià)值。Ch價(jià)值不宜過(guò)小,不僅是因?yàn)镃h的能力下降,還因?yàn)椴豢杀苊獾腃h和采樣脈沖輸入電路之間有一定的分布電容耦合,因此從采樣保持目前狀態(tài),采樣脈沖級(jí)別從高到低,跳的水平可能會(huì)影響到分布式電容耦合Ch保留價(jià)值,因?yàn)殄e(cuò)誤的原因,使跳。通用單片微機(jī)保護(hù)系統(tǒng),通?？梢赃x擇Ch = uf,保護(hù)系統(tǒng)的采樣間隔一般不大于2毫秒,%的樣品跟蹤精度攔截時(shí)間是20,也完全可以。 整個(gè)采樣保持電路集成在一個(gè)芯片的物品,但不包括電容Ch,一方面,因?yàn)槭褂眉呻娐返碾娙萜魇抢щy的,另一方面是提高設(shè)計(jì)的靈活性,可以根據(jù)不同的應(yīng)用程序和不同容量的電容Ch。圖3 2是一種常用的微機(jī)保護(hù)模型LF 398芯片的采樣保持電路原理圖。 圖3 – 2 LF398芯片原理圖高性能運(yùn)算放大器電路主要由兩個(gè)AA2的跟隨者。A2是一個(gè)典型的從動(dòng)件連接,直接連接到輸出終端背面。由于運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)高,實(shí)際上兩個(gè)輸入之間的電位差為零,所以可以跟蹤輸入電壓的輸出終端的電壓,也就是維持電壓的目的。連接A1和A2的同樣的事情,在反相輸入采樣狀態(tài)得到負(fù)面反饋輸出通過(guò)電阻R,使輸出跟蹤輸入電壓。維護(hù)階段后,斷開(kāi)連接,A2輸出電壓變化,不再在模擬輸入的變化,但仍A1不再?gòu)腁2的輸出得到負(fù)面反饋,因此在輸出端之間的A1和反相輸入橋連接兩個(gè)相反的并聯(lián)二極管,合作發(fā)揮二次輸出隔離電阻R和第一級(jí)的接觸,并直接從輸出的A1二極管負(fù)面反饋后,為了防止A2在飽和區(qū)。跟蹤輸入阻抗高,輸出阻抗低,因此A1 Usr高阻輸入信號(hào),而在狀態(tài)的采樣電容充放電Ch低阻力、快速采樣。和由于緩沖的效果和隔離的A2保持電路具有良好的性能。場(chǎng)效應(yīng)管模擬開(kāi)關(guān),由運(yùn)算放大器A3。A3邏輯輸入由外部電路在一個(gè)特定的順序控制,控制的Ch抽樣或維護(hù)狀態(tài)。(3)在采樣頻率的選擇及ALF的應(yīng)用采樣間隔,Ts的倒數(shù)稱(chēng)為采樣頻率f。采樣頻率的選擇是一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題在微機(jī)保護(hù)硬件的設(shè)計(jì),因此應(yīng)該考慮許多因素,做出取舍。采樣頻率越高,CPU的速度就越高。由于微機(jī)保護(hù)是一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與CPU、采樣頻率常數(shù)輸入數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔內(nèi)的CPU必須在時(shí)間之間的兩個(gè)相鄰采樣Ts每組的采樣值處理各種各樣的操作和操作,CPU將跟不上節(jié)拍和實(shí)時(shí)將無(wú)法工作。相反,采樣頻率太低不能真正反映被采樣的信號(hào)?？梢宰C明,如果采樣頻率信號(hào)包含的最高頻率分量fmax,采樣頻率必須大于fmax fs兩次,否則將導(dǎo)致頻率混淆。設(shè)定的采樣信號(hào)X(t)包含fmax的最高頻率,X(t)的頻率成分X fmax(t),一個(gè)單獨(dú)的圖在圖3 3(一個(gè)),可以看到從圖3 3(b)中,當(dāng)fs = fmax,一直流抽樣看到組件,但看到從圖3 3(c),當(dāng)fs略大于fmax抽樣可以看到是一個(gè)拍頻信號(hào)。也就是說(shuō),更高頻率的fs / 2原料抽樣后將被錯(cuò)誤地認(rèn)為是一種低頻信號(hào),或高頻信號(hào)“別名”在低頻段,顯然fs 2 fmax后,不會(huì)出現(xiàn)這種混淆的現(xiàn)象。微機(jī)保護(hù)系統(tǒng),故障暫態(tài)的開(kāi)始,電壓,電流可能含有非常高的頻率分量,為了避免混淆,fs會(huì)非常高,硬件速度提出更高的要求。但目前大多數(shù)微機(jī)保護(hù)原理實(shí)際上是反映電力頻率,在這種情況下,你可以使用一個(gè)低通濾波器采樣將過(guò)濾高頻組件之前,可以減少fs,以減少硬件需求。事實(shí)上,由于數(shù)字濾波器有很多優(yōu)勢(shì),通常不需要阿爾夫過(guò)濾掉所有的高頻組件,并且只使用它來(lái)過(guò)濾掉fs / 2或更多組件,消除頻率混疊,防止高頻分量的混合電源頻率附近。下面fs / 2其他瞬態(tài)頻率分量,能通過(guò)數(shù)字濾波器過(guò)濾。 在使用阿爾夫消除頻率混疊問(wèn)題,采樣頻率的選擇在很大程度上取決于需求的保護(hù)原理和算法,還應(yīng)該考慮硬件問(wèn)題的速度。例如,一個(gè)常用的采樣頻率是使采樣間隔Ts = 5/3女士,這相當(dāng)于300電源頻率,因此可以很容易地實(shí)現(xiàn)300年,600年,900年,相移,從而構(gòu)成負(fù)序過(guò)濾器等?？紤]到目前的實(shí)現(xiàn)可以達(dá)到硬件的速度, ~ 2 ms ms。 圖3 – 3 （a）、（b）、（c） 頻率混疊示意圖對(duì)于微機(jī)保護(hù)裝置的開(kāi)關(guān)量輸入，接點(diǎn)狀態(tài)（接通或斷開(kāi)）的輸入可以分成以下兩大類(lèi)。 (1)安裝在設(shè)備面板接觸。這種聯(lián)系包括在設(shè)備調(diào)試或運(yùn)行時(shí)使用定期檢查設(shè)備鍵盤(pán)接觸和開(kāi)關(guān)設(shè)備適用于開(kāi)關(guān),等等。 (2)通過(guò)終端線設(shè)備以外的設(shè)備特征的引入。例如設(shè)備需要由操作人員不要打開(kāi)封面并運(yùn)行在各種壓力板開(kāi)關(guān),開(kāi)關(guān)等保護(hù)裝置和繼電器的操作聯(lián)系,等等。 裝置面板上的聯(lián)系,可以直接連接到微機(jī)并行接口,如圖3 8所示。只要初始化時(shí)間管制圖PA0可編程并行端口作為輸入端口,CPU可以查詢(xún)的軟件,在任何時(shí)候知道K1的圖3 8外部接觸狀態(tài)。 從設(shè)備引進(jìn)外部聯(lián)系,如果還將根據(jù)圖3 8線路干擾,介紹了微機(jī),原因應(yīng)該是通過(guò)光電隔離如圖3 9所示。圖中虛線框是一個(gè)光電耦合器,集成到一個(gè)芯片。當(dāng)外部接觸K1通過(guò)電流通過(guò)發(fā)光二極管的光電設(shè)備電路,使光敏三極管導(dǎo)通。K1打開(kāi),光敏三極管。所以三極管導(dǎo)通和截止,充分體現(xiàn)了國(guó)家的外部聯(lián)系,像K1收到三極管的位置。圖3 9的差異可能有外部連接電路和微機(jī)之間的電磁干擾電路部分沒(méi)有電,和光電耦合之間的兩個(gè)獨(dú)立芯片的一部分分布電容是只有幾個(gè)方法,因此可以極大地削弱了干擾。圖38 裝置面板上的接點(diǎn)與微機(jī)接口連接圖 圖39 微機(jī)外部接點(diǎn)與微機(jī)接口連接圖 開(kāi)關(guān)輸出主要包括保護(hù)跳閘,出口和地方和中央信號(hào),等。一般采用并行接口控制輸出觸點(diǎn)繼電器(蘆葦或小型中間繼電器)方法,但為了提高干擾能力,最好也通過(guò)光電隔離圖3 8所示。只要軟件進(jìn)行并行端口輸出PB0“0”,PB1輸出“1”,然后可以與非門(mén)H1輸出低電平,光敏三極管導(dǎo)通,繼電器吸。在初始化期間,需要繼電器J返回,應(yīng)PB0輸出“1”,PB1輸出“0”。設(shè)置變頻器和與非門(mén)H1而不是發(fā)光二極管與并行接口直接連接,一方面,由于并行端口負(fù)載能力是有限的,不足以驅(qū)動(dòng)led,另一方面因?yàn)榕c非門(mén)后必須滿(mǎn)足兩個(gè)條件讓J行動(dòng),提高抗干擾能力。最后應(yīng)該注意在圖PB0通過(guò)逆變器中,沒(méi)有PB1逆變器,這樣可以防止身邊直流功率繼電器J短期錯(cuò)誤動(dòng)機(jī)的過(guò)程中把直流電源的過(guò)程中,當(dāng)一個(gè)+ 5 v電源的臨界電壓值時(shí),可能是由于邏輯電路工作障礙保護(hù)誤動(dòng)作,特別是權(quán)力的保護(hù)往往有大量的電容器,所以拉,直流功率繼電器J + 5 v電源與歐共體的力量,很可能會(huì)慢慢地上升或下降,因此完全可能時(shí)間繼電器觸點(diǎn)沖動(dòng)J .使用這個(gè)連接,因?yàn)閮煞N截然相反的條件限制,可以可靠地防止誤操作。 PB1PB0H1..EcJ反相器B1+5V+Ec 圖38開(kāi)關(guān)量輸出回路示意圖 CPU主系統(tǒng)微處理器,一定量的RAM和ROM和I / O端口,計(jì)時(shí)器集成電路芯片,單片機(jī),單片機(jī)。本設(shè)計(jì)采用8031單片機(jī)。8031是一個(gè)芯片上的放大EPROM外羅。 8031的基本組成及功能●數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)： 8031里面有128 8用戶(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和128專(zhuān)用寄存器單元,它們是統(tǒng)一的,尋址、專(zhuān)用寄存器只能用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)控制指令,用戶(hù)只能訪問(wèn),并且不能用于存儲(chǔ)用戶(hù)數(shù)據(jù),因此用戶(hù)可以使用RAM只有128,存款,說(shuō),讀和寫(xiě)數(shù)據(jù),中間結(jié)果或用戶(hù)定義的類(lèi)型表的操作?！裰醒胩幚砥鳎? 中央處理單元(CPU)單片機(jī)的核心組件,是8位的寬度的數(shù)據(jù)處理器,可以處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼,中央處理器負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作,完成操作和控制輸入和輸出等功能操作。 ●全雙工串行口：8031內(nèi)置有一個(gè)全雙工的串行通信口，它可用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，而且該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。 ●定時(shí)/計(jì)數(shù)器(ROM)：8031帶有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，可實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。 ●中斷系統(tǒng)：8031具備相對(duì)比較完善的中斷功能，兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，同時(shí)可滿(mǎn)足不同的控制要求，并具有2級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。 ●并行輸入輸出(I/O)口：8031共有4組8位I/O口(P0、 PPP3)，可用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。 ●時(shí)鐘電路：8031內(nèi)置的最高頻率可達(dá)12MHz，用于整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序，但8031單片機(jī)需外置振蕩電容。8031的引腳及功能如表33所示表33 8031的引腳及功能引腳 符號(hào)功能18P1口帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口9 RST/VPD接地端RST是復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。VPD是備用電源輸入端1017 P3口帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口，每個(gè)引腳還有第二種功能，為雙功能復(fù)用口。18XTAL2接外部晶體和微調(diào)電容。采用外部時(shí)鐘電路時(shí)，輸入外部時(shí)鐘脈沖。19XTAL1 接外部晶體和微調(diào)電容另一端。采用外部時(shí)鐘電路時(shí)，此引腳應(yīng)接地。20Vss接地端 21—28P2口帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口29程序存儲(chǔ)允許輸出信號(hào)端30