【正文】
口進(jìn)行通信,其工作時(shí)序如圖3所示。當(dāng)CS/SHDN 端從高電平變?yōu)榈碗娖剑ㄏ陆笛兀r(shí),芯片的整個(gè)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳輸過程被初始化,~5個(gè)時(shí)鐘脈沖用于對(duì)輸入模擬信號(hào)的采樣,此時(shí) DOUT端處于高阻態(tài);在隨后的DCLOCK下降沿,DOUT端將輸出一個(gè)可持續(xù)一個(gè)脈沖周期的低電平信號(hào),以作為將要輸出A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的標(biāo)志;緊接著在16個(gè)DCLOCK的控制下,從最高位(MSB)到最低位(LSB)依次由DOUT輸出16位轉(zhuǎn)換結(jié)果。DCLOCK信號(hào)的下降沿可用來控制A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果在DOUT端的同步傳輸,大多數(shù)接收系統(tǒng)對(duì)DOUT端轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)字位流的采集在DCLOCK的上升沿進(jìn)行。當(dāng)16 位轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)傳輸結(jié)束后,若CS/SHDN端仍為低電平且DCLOCK端有控制脈沖,那么在DOUT端繼續(xù)輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果,但此時(shí)是由最低位(LSB)到最高位(MSB)依次輸出,直到當(dāng)最高位輸出出現(xiàn)重復(fù)使DOUT端變成高阻態(tài)為止。即一次轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最多輸出兩次,一次從高位到低位,一次從低位到高位。一般情況下,當(dāng)16位轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出完畢后,置位或去掉DCLOCK脈沖,可使結(jié)果僅輸出一次。當(dāng)CS/SHDN端接高電平(下降沿)時(shí),ADS8320在關(guān)斷模式下低功耗工作,只有當(dāng)CS/SHDN端從高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí),芯片方可重新初始化而進(jìn)行另一次A/D轉(zhuǎn)換。 第五章傳輸部分的理論分析和設(shè)計(jì)為了更好的解決高壓側(cè)的絕緣問題,本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用光纖作為傳輸介質(zhì)將A/D轉(zhuǎn)換后數(shù)字信號(hào)送到低壓側(cè)盡心數(shù)據(jù)處理和模擬波形的恢復(fù)。傳統(tǒng)互感器體積和重量都比較大,利用光纖良好的抗干擾、電絕緣等優(yōu)點(diǎn)可以從根本上解決這些缺點(diǎn),電壓等級(jí)越高,越能體現(xiàn)出采用光纖的優(yōu)點(diǎn)。光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)是由光纖連接器、光導(dǎo)纖維及其連接部件構(gòu)成的。、發(fā)送/接收及光纖連接器A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào),要通過光纖送到低壓側(cè),所以首先要把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),所以要用到電光轉(zhuǎn)換器。選擇光源時(shí)我們要考慮一下幾點(diǎn):1光源的輻射強(qiáng)度足夠大,光源波長(zhǎng)與所用光纖的低損耗波長(zhǎng)相吻合;2光源與光纖必須匹配以獲得最好的耦合效率;3光源穩(wěn)定性要高以適應(yīng)長(zhǎng)期野外惡劣的環(huán)境中工作。 比較目前常用的兩種固體光源有激光二極管LD和發(fā)光二極管LED。激光二極管容易受溫度影響,功耗大、造價(jià)高、壽命短。LED發(fā)光二極管受溫度影響較小,功耗低、造價(jià)低、壽命長(zhǎng),不用光反饋裝置和溫度控制。驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單,可以在很低的驅(qū)動(dòng)電流下工作,非常適合本設(shè)計(jì)對(duì)低功耗要求。高壓側(cè)采樣的數(shù)字信號(hào)可以通過無線電波和超聲波等方法傳送到低壓側(cè),但是這些方法抗干擾能力較差。因此本設(shè)計(jì)采用光纖來傳輸高低壓間數(shù)字信號(hào)。采用光纖傳輸測(cè)得的數(shù)字信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)高低壓間的電器隔離,降低電磁干擾影響。用光纖傳送數(shù)字信號(hào)有很強(qiáng)的抗共模干擾及抗電磁干擾能力,能很好的實(shí)現(xiàn)高低壓間的電器隔離,傳輸精度高、影響時(shí)間短,傳輸過程中損耗較小。 本章簡(jiǎn)要介紹了高壓側(cè)數(shù)字信號(hào)經(jīng)過光纖傳輸?shù)降蛪簜?cè)的實(shí)現(xiàn)過程,以及光源和光纖的選擇。第六章結(jié)論和成果作為一種新型測(cè)量手段,光學(xué)電流傳感器具有與常規(guī)電流互感器不同的傳感原理與信息傳輸方式,它顯示了傳統(tǒng)測(cè)量手段所不可企及的優(yōu)越性。今天,雖然純光學(xué)的電流傳感器達(dá)到實(shí)用的的條件尚不成熟,但是結(jié)合電學(xué)傳感方法與光學(xué)電流傳感器兩者優(yōu)點(diǎn)的光電混合式電流互感器卻有實(shí)現(xiàn)的可能。本論文正是在這方面做出了嘗試。實(shí)現(xiàn)了該種電流互感器的設(shè)計(jì)。其主要貢獻(xiàn)及創(chuàng)新可概括為:(1)在對(duì)現(xiàn)有常規(guī)電流互感器的理論模型和響應(yīng)特性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,指出了其存在的原理缺陷;全面評(píng)述新型光學(xué)電流互感器所具有的優(yōu)勢(shì)及其研究現(xiàn)狀,繼而提出結(jié)合傳統(tǒng)電學(xué)傳感方法和光纖傳輸兩者優(yōu)點(diǎn)的有源型光電電流互感器是目前最為切實(shí)可行的新型電流傳感器。(2)實(shí)現(xiàn)了普通線圈傳感、A/D轉(zhuǎn)換和信號(hào)光纖傳輸相結(jié)合的電流互感器方案。(3)提出并實(shí)現(xiàn)了基于特殊電流互感器的電網(wǎng)在線供能方案,對(duì)傳感電路工作電源及電源電路作了理論和實(shí)驗(yàn)探討。采用穩(wěn)壓電路,當(dāng)特殊電流互感器獲取能量隨電網(wǎng)傳輸能量變化而相應(yīng)變化時(shí),仍能提供穩(wěn)定的電壓輸出。獲得了傳感電路工作電源的優(yōu)化設(shè)計(jì),拓寬電流測(cè)量范圍。(4)吸取光纖的高絕緣可靠性和傳輸高抗干擾的優(yōu)點(diǎn),傳輸信號(hào)選擇為光信號(hào),在低壓側(cè)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。對(duì)光路各部分的傳輸進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析,指出采用光信號(hào)傳輸,光纖的損耗特性對(duì)系統(tǒng)測(cè)量精度的影響可忽略不計(jì)。(5)低壓側(cè)接受裝置參考高壓側(cè)的傳輸設(shè)置,采用脈沖同時(shí)計(jì)數(shù),使得低壓側(cè)可以正確接受高壓側(cè)傳送光信號(hào)的信息。綜上所述,本論文研制的該種新型電流互感器所存在的測(cè)量頻帶窄和線性范圍小的缺陷,結(jié)構(gòu)集成化,具有體積小,重量輕,安全性好等優(yōu)點(diǎn),能兼容目前電力行業(yè)所使用的各種二次測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置(包括模擬式常規(guī)儀表、只能電力儀表和微機(jī)保護(hù)裝置)??偟碾娐穲D為參考文獻(xiàn)[1]喬峨,安作平,2000,(2):4043.[2]張德賽,羅道軍,1999,(2):5355.[3]平紹勛,2001,37(3):4346.[4]孫振權(quán),2004,(5):376378.[5] Sasano T. Laser CT and PD for EHV power transmission lines. Electrical Engineering in Japan,1973,3(5):9198. [6]Cease TW ,Johonston magnetooptic current Transactions on Power Delivery,1900,5(2):548555.[7]王政平,康崇,張雪原 有源型光學(xué)電流互感器研究進(jìn)展。.[8]王政平。全光纖光學(xué)電流互感器研究進(jìn)展。激光與光電子學(xué)進(jìn)展,2005(3):3640. [9],肖耀榮,1989(1):297331.[10]段乃欣,,12:5153[11]。2003,:8485[12]羅蘇南,:5154[13]張軍正,:57[14]段雄鷹,鄒積巖,:912[15]陳思。巴特沃斯低通濾波器的簡(jiǎn)化快速設(shè)計(jì)。信陽師范學(xué)院學(xué)報(bào),1997,10(3):6467.[16]阿瑟。喻春軒。北京:電子工業(yè)出版社,1986:234236.[17].[碩士論文]秦皇島:[18][19][20][21][22]致謝 本課題是在導(dǎo)師付萬安教授的關(guān)切關(guān)懷和精心指導(dǎo)下完成的。在本課題的研究過程中,導(dǎo)師在學(xué)習(xí)與生活中給予了我熱情的關(guān)懷與幫助。付老師淵博的知識(shí),縝密活躍的思維,敏銳的洞察力,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度以及民主的作風(fēng)給我留下了深刻的印象,使我開闊了視野,豐富了學(xué)識(shí),并使我在人生觀和世界觀的培養(yǎng)上受到啟迪,受益終生。付老師嚴(yán)于律己,寬以待人的胸懷和修養(yǎng)是我學(xué)習(xí)的楷模。 值此論文完成之際,對(duì)付老師曾經(jīng)給予的指導(dǎo)、關(guān)懷和幫助致以最誠摯的謝意! 感謝劉思華老師,對(duì)我選擇導(dǎo)師上的幫助與指導(dǎo)!施恩厚重,學(xué)生將銘記于心!感謝同組同學(xué)的熱情指導(dǎo)和幫助!最后,向在學(xué)習(xí)工作生活中給予過自己關(guān)心、支持和鼓勵(lì)的所有老師、同學(xué)、朋友們表示誠摯的謝意!