先进的电力线监测需要高性能同时采样ADC
线材连接的adc采样电路设计-概述说明以及解释
线材连接的adc采样电路设计-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括以下方面的介绍：ADC（模数转换器）是一种电子设备，用于将连续的模拟信号转换为数字信号。
采样电路是ADC中非常重要的一部分，负责将模拟信号按一定的时间间隔进行采样。
而线材连接则是ADC采样电路中一个不可忽视的因素，它直接影响着采样电路的性能和准确度。
线材连接是指将传感器或信号源与ADC采样电路的连接方式和线材的质量。
不正确的线材连接可能会导致信号损失、串扰、噪声干扰等问题，从而影响ADC采样的准确度和稳定性。
在设计ADC采样电路时，我们需要考虑线材的选择、连接方式和长度等因素。
首先，线材的选择应根据信号的特性进行合理搭配，以保证信号传输的稳定性和准确度。
同时，线材的连接方式也需要细心设计，避免引入不必要的电阻、电感和电容等元件，从而降低采样电路的影响。
此外，线材的长度也是需要注意的因素。
线材长度过长会引入额外的电阻和电感，降低信号的传输速率和准确性。
因此，在线材连接中应尽量减少线材长度，或者采取合适的屏蔽措施来减少干扰信号的影响。
综上所述，线材连接对ADC采样电路至关重要。
正确的线材选择、连接方式和长度设计能够提高ADC采样电路的准确度和性能稳定性。
在接下来的文章中，我们将深入探讨ADC采样电路的基本原理，并分析线材连接对ADC采样的影响，希望能够为ADC采样电路的设计提供有益的参考和改进建议。
1.2文章结构文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本篇文章主要围绕线材连接的ADC采样电路设计展开讨论。
文章分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，我们将对整篇文章的内容进行概述，介绍ADC采样电路设计的基本原理，并明确文章的目的。
引言部分将为读者提供一个整体的了解，让读者知道本文要解决的问题和文章结构。
正文部分将详细阐述ADC采样电路的基本原理和线材连接对ADC采样的影响。
首先，我们将介绍ADC采样电路的基本原理，包括ADC的工作原理和主要参数。
ADC采集电路测试经验总结
ADC采集电路测试经验总结首先，ADC采集电路的测试应从最基础的电气特性开始，包括输入电压范围、电流范围、输入阻抗、输入电压波动等的测量。
这些特性的测试可以通过外部信号源提供标准信号进行，通过量测仪器测量输入和输出的数据，并与标准值进行对比，检查是否符合规定的要求。
其次，测试ADC采集电路的准确性和精度是极为重要的。
准确性测试主要是通过提供标准信号输入，并与采集电路输出的数值进行比较。
这可以通过使用模拟信号发生器提供标准信号，然后用数字示波器测量采集电路的输出数值。
精度测试则是通过提供不同的信号强度和频率来检查ADC采集电路在不同条件下的性能表现。
这可以通过调整模拟信号发生器的输出或者改变测试电路的输入信号来实现。
第三，测试ADC采集电路的抗干扰能力也是十分重要的。
在实际应用中，ADC采集电路往往会受到来自外部环境的噪声和干扰。
为了确保采集电路的正常工作，需要对其抗干扰能力进行测试。
这可以通过模拟信号发生器提供各种频率和幅度的干扰信号，然后观察采集电路的输出是否与干扰信号同步或者被干扰。
此外，还需要测试ADC采集电路的动态响应能力。
这可以通过在输入信号上施加不同频率和幅度的变化来实现。
通过观察采集电路输出的波形变化和延迟情况，可以评估其动态响应能力，以确定是否满足实际应用的要求。
最后，为了确保采集电路的稳定性和可靠性，还需要进行长时间稳定性测试。
这可以通过连续提供信号，并观察输出数据长时间的变化来实现。
测试期间需要注意记录输出数据，以便分析和评估采集电路的稳定性。
总结起来，ADC采集电路测试需要从基本的电气特性开始，准确性、精度、抗干扰能力、动态响应能力以及长时间稳定性等方面进行全面测试。
这些测试的目的是评估采集电路的性能并确保其正常工作。
在实际测试中，需要精心准备测试设备和信号源，并记录和分析测试数据，以便对采集电路的性能进行全面评估和改进。
通过不断实践和总结经验，可以提高ADC采集电路测试的效率和准确性，确保采集电路的可靠性和稳定性。
高速多通道同步采样ADC MAX1312及其应用
高速多通道同步采样ADC MAX1312及其应用【摘要】阐述了MAX1312的特性和工作原理，介绍了MAX1312与通用8位微处理器AT89C52的硬件接口设计以及软件编程方法，最后简述了该模数转换器在多相电机控制中的应用。
【关键词】模数转换器；多通道；同步采样；MAX1312Abstract：The principle，features and application of multi-channel synchronized sample ADC MAX1312 are introduced，including its hardware interface design and software programming method between MAX1312 and Micro-processor.AT89C52.At last，it describes the application of MAX1312 in controlling the polyphase electric engine.Keywords：A/D converter；multi-channel；synchronized sample；MAX13121.引言在电子测量技术中，必须把模拟信号转换为数字信号，才能够用计算机系统进行处理，模/数转换的速度和精度一直是测量的关键。
但是高速和高精确度的转换器仍然难以满足某些特殊场合的要求，例如：在多相电机控制、多相电源监控等场合，要求对多路数据进行精确同步的采集，一般的单通道A/D和多通道轮流采集A/D都不满足这种场合的要求。
MAX1312是美国美信公司（MAXIM）新推出的一种高速同步采样模数转换器，它具有12位的精度，8路模拟信号输入，单电源+5V供电，完成8个通道的转换时间仅需要1.96us，对外提供了一个12位20MHZ并行数字接口，可以很方便与各种微处理器相连接，使用十分方便[1]。
adc电流采样电路
adc电流采样电路ADC（Analog-to-Digital Converter）即模数转换器，是将连续的模拟电信号转换为离散的数字信号的电路。
在电子设备中，它起到了至关重要的作用。
本文将介绍ADC电流采样电路的原理和应用，并探讨其在实际工程中的指导意义。
首先，我们来详细了解一下ADC电流采样电路的原理。
在一些特殊的应用中，需要对电流信号进行采样和转换，如电流传感器、电流表等。
ADC电流采样电路主要由电流传感器、电流调理电路和ADC组成。
电流传感器将电流信号转换为与其成正比的电压信号，然后通过电流调理电路对其进行放大和滤波处理，最后由ADC将模拟电流信号转换为数字信号。
通过这一系列的转换和处理，我们可以得到准确的数字电流信号，以便于后续的处理和分析。
接下来，我们来看一下ADC电流采样电路的应用。
在电力行业中，电流采样电路可被广泛应用于电流监测和保护装置中。
通过实时采集电流信号，我们可以判断电路的工作状态，以便及时发现异常情况并采取相应措施。
此外，ADC电流采样电路还可以应用于工业自动化领域，用于监测电机、传送带等设备的电流负载。
通过对电流信号的采样和分析，我们能够及时发现设备异常，提高工作效率和设备使用寿命。
除了以上的应用领域，ADC电流采样电路还在医疗设备、汽车电子和航空航天等领域中得到广泛应用。
在医疗设备中，ADC电流采样电路可以用于监测心电图、血压和呼吸等生命体征参数。
在汽车电子领域，ADC电流采样电路可以应用于电动汽车、混合动力汽车等环保型车辆中，用于监测电池组的电流和电压，确保电池的正常工作。
在航空航天领域，ADC电流采样电路则可以用于监测航空器的电气系统，以确保飞行的安全和稳定。
最后，我们来谈一谈ADC电流采样电路在实际工程中的指导意义。
首先，我们需要充分了解ADC电流采样电路的原理和特性，这对于正确选择和使用相关器件至关重要。
其次，合理设计电流传感器和电流调理电路，可以提高采样的灵敏度和准确性。
高速adc采集电路设计
高速adc采集电路设计高速ADC（模数转换器）采集电路的设计涉及到多个关键组件和参数，这些都需要仔细考虑和优化以确保性能。
以下是一个简化的高速ADC采集电路设计流程：1.选择ADC类型:根据需要，选择适合的高速ADC，例如并行ADC、逐次逼近寄存器（SAR）ADC、流水线ADC等。
每种类型都有其特性和应用场景。
2.确定规格:确定ADC的规格，包括分辨率（位数）、转换速率、输入范围、功耗等。
这些参数将影响电路设计。
3.设计参考电压和基准电路:ADC需要一个稳定的参考电压。
设计一个低噪声、低失真、低抖动的参考电压和基准电路。
4.输入电路设计:根据ADC的输入要求，设计适当的输入电路。
这可能包括缓冲器、去耦电容、抗混叠滤波器等。
5.时钟分配:为ADC提供稳定的时钟信号，并确保时钟网络的分布是低噪声和低抖动的。
6.电源和地平面:设计适当的电源和地平面，以确保ADC的稳定运行和低噪声性能。
7.数字接口:如果ADC有数字输出，设计适当的数字接口。
这可能包括数据总线、地址总线、控制总线等。
8.噪声和电磁兼容性(EMC)考虑:在高速ADC中，噪声和EMC问题可能更为突出。
进行电磁仿真，并采取措施减少辐射和传导干扰。
9.版图和布局考虑:在绘制版图和布局时，考虑信号路径、电源和地平面、去耦电容的最佳放置等。
10.测试和验证:在实际制造之前，使用仿真工具验证设计的正确性。
制造样品进行测试，以确保满足规格和性能要求。
11.优化和迭代:根据测试结果，对设计进行必要的调整和优化。
这可能包括更改元件值、优化布局、改进去耦策略等。
12.文档和归档:整理所有设计文档，以便于未来的维护和修改。
请注意，高速ADC采集电路设计是一个复杂的过程，需要深入的电子工程知识以及对模拟和数字电路设计的理解。
建议在进行此类设计时咨询或雇佣有经验的电子工程师或专家。
高速adda的原理
高速adda的原理高速ADC（Analog-to-Digital Converter，模数转换器）是一种将模拟信号转换成数字信号的电子设备。
在高速通信、图像处理、雷达系统以及许多其他领域中，对于高速数据采集和处理的需求越来越高。
高速ADC的原理主要包括采样、量化和编码三个过程。
首先，采样是指将连续的模拟信号离散化成一系列的采样点。
在高速ADC中，常用的采样方式是周期性采样，即以固定的时间间隔对模拟信号进行采样。
采样定理指出，在对连续的带限信号进行采样时，采样频率必须高于信号中最高频率的两倍，才能保证采样信号的完整重构。
因此，高速ADC需要具备高采样速度和广带宽特性，以满足高速信号的采样需求。
其次，量化是指将连续的采样点映射为离散的量化级别。
在高速ADC中，量化的精度通常由位宽表示，例如12位或14位。
量化过程是将模拟信号映射为一系列离散的数字值，以表示信号的幅度。
量化的原则是将连续的模拟信号划分为若干个等间隔的区间，每个区间对应一个离散的量化级别。
常见的有两种量化方式，分别是线性量化和非线性量化。
线性量化通常采用均匀量化，即将每个量化级别之间的间隔保持相等。
而非线性量化则采用更加灵活的非均匀量化，以提高对信号细节的重构性能。
最后，编码是将量化后的离散值转换为数字信号的二进制表示。
在高速ADC中，常用的编码方式包括二进制编码和余弦编码。
二进制编码是将量化值转换为二进制数字的编码方式，每个量化级别对应一个二进制码字。
余弦编码利用余弦函数的周期性特性，将量化值转换为一系列脉冲的编码方式。
编码过程是将连续的量化值转换为离散的数字信号，以便后续数字处理器进行进一步处理和分析。
在高速ADC中，为了实现高速采样和高分辨率的要求，通常使用并行采样和分时采样两种方式。
并行采样是指同时对多个采样点进行采样，以提高采样速度。
分时采样则是将采样点分为多个时刻进行采样，以降低采样速度要求。
此外，高速ADC还需要通过射频前端模块，进行放大、滤波、混频等处理，以适应不同频率范围和信号类型的采样要求。
多路高速adc方案
多路高速ADC方案概述多路高速ADC（Analog-to-Digital Converter）方案是指针对需要同时采集多个模拟信号并将其转换为数字信号的应用场景所设计和实现的方案。
在很多领域，如无线通信、医疗设备、机器人和仪器仪表等领域中，需要对多个信号进行实时采集和处理。
因此，多路高速ADC方案变得非常重要。
本文将介绍多路高速ADC方案的基本原理以及常见的设计和应用。
多路高速ADC原理多路高速ADC方案的基本原理是将多个输入模拟信号经过采样和转换，转换为数字信号进行处理。
它主要包括以下几个关键步骤：1.采样：采样是将连续的模拟信号转换为离散的样本值，通常使用模拟开关或采样保持电路来完成。
采样率需要根据信号频率和需要的精度来确定，通常以每秒采样次数（Samples per Second，SPS）来表示。
2.AD转换：模拟-数字转换器（ADC）将采样后的模拟信号转换为数字信号。
根据使用的ADC器件不同，可以将模拟信号转换为不同的数字编码方式，如二进制码、格雷码等。
3.数据处理：将数字信号进行处理，如滤波、放大、校正等。
根据具体应用，可能还需要进行数字信号的数字滤波、调制解调、时域分析等操作。
4.输出：将数字信号转换为对应的输出形式，如数字显示、数据存储、通信传输等。
多路高速ADC设计方案选择合适的ADC器件在设计多路高速ADC方案时，选择合适的ADC器件非常重要。
常见的ADC器件有逐次逼近型（Successive Approximation，SAR）ADC、ΔΣ型（Delta-Sigma，ΔΣ）ADC和高速平行型（High-Speed Parallel，HSP）ADC等。
•SAR ADC：逐次逼近型ADC采用比较器和逐次逼近寄存器来实现AD 转换，具有较高的抗噪声性能和较低的功耗，适合用于低功耗和较低采样率的应用。
•ΔΣ ADC：ΔΣ型ADC采用ΔΣ调制器和数字滤波器来实现AD转换，具有较高的精度和动态范围，适合用于精密测量和高精度的应用。
电力系统中多通道同步采样ADC(AD7606)与浮点DSP(ADSP-21479)通信的设计与实现
1. 简介 Biblioteka 1．1 AD7606简介 AD7606是16位，8通道同步采样模数数据采集系统。AD7606完全满足电力系统的要求，具有灵活的数字滤波器、2.5V基准电压源、基准电压缓冲以及高速串行和并行接口。它采用5V单电源供电，可以处理±10V和±5V真双极性输入信号、同时所有通道均能以高达200kSPS的吞吐率采样。 图1 AD7606的内部原理框图。 图2 AD7606的管脚图。• AVcc 模拟电源，4.75V~5.25V• Vdrive 逻辑部分电源• Vdd 模拟输入部分正电压• Vss 模拟输入部分负电压• DGND 数字地• AGND 模拟地
//Generating Code for connecting : FLAG4 to DPI_PIN1 SRU (HIGH, DPI_PBEN01_I); SRU (FLAG4_O, DPI_PB01_I);
//Generating Code for connecting : FLAG5 to DPI_PIN2 SRU (HIGH, DPI_PBEN02_I); SRU (FLAG5_O, DPI_PB02_I);
//configure the sport /* */ /* CLKDIV0=[fCCLK(266 MHz)/4xFSCLK(17 MHz)]-1 = 0x0005 */ /* FSDIV0=[FSCLK(10 MHz)/TFS(2 MHz)]-1 = 31 = 0x001F */ //13m hz 1m 0x00080003; /* Configure SPORT0 as a reciever (Rx) */ * (volatile int *) DIV0 = 0x001F0005;
基于双ADC同时采样的单片机测量信号处理系统
基于双ADC同时采样的单片机测量信号处理系统1.引言随着ADC(AD转换器)和单片机技术的发展及其价格的低廉，基于双ADC同时采样的单片机测量信号处理系统(以下简称信号处理系统) ，将在传统的电阻测量装置和电阻测量仪器的技术改造中广泛应用。
如在大功率(100A及以上额定电流)mΩ～μΩ量级的直流标准电阻器的量值传递装置和电阻测试仪中，应用该信号处理系统可将传统的过渡传递法中的电阻比的测量创新为电位比的测量，可将伏安法原理的电阻测量创新为比例法测量。
由于ADC的转换准确度高，双ADC 对被测信号和标准信号同时采样，单片机对两个信号同时处理，因而消除了测试电流误差和漂移对测量结果的影响，提高了装置和仪器的测量准确度。
2.信号处理系统的原理基于双ADC同时采样的单片机测量信号处理处理系统的原理框图见图1 。
图1 系统框图图1中，模拟信号Ux和Un是通过同一测试电流的被测电阻器Rx 和校准电器Rn上的电位，其测量公式为Rx =Ux/Un×Rn，Rn为已知。
Ux和Un经放大器ICl和IC2放大后，其信号与ADC的输入范围相匹配。
ADCI和ADC2对两个模拟信号同时采样并转换成数字信号，单片机对采集到的两个数字信号按照测量公式Rx=Ux/Un×Rn编制的程序进行处理，处理结果通过相应的接口与显示器、打印机连接，在功能键的控制下显示或打印出测量结果。
通过RS-232接口可与外部计算机通讯。
放大器的设计和校准信号处理系统中Ux和Un一般为mV量级，所选用的ADC的输入范围为0～2V，因此需要放大。
放大器的设计主要考虑的参数是β系数和漂移，ICl和IC2选用精密运算放大器ICL7650。
β系数根据Un来确定，如Rn为1mΩ，测试电流为100A，则Un=100mV，β系数设计为10。
ICL7650的外围电路很简单，只需配置2只电容和两只精密电阻就可达到设计要求。
校准时在IC1、IC2的输入端加一个100mV 的标准信号，通过调节ICl、IC2输入端与输出端之间的反馈电阻，使其输出端的信号为1V，误差和漂移为±5×10-5，在输出端用6位半DVM监测。
adc 研究指导原则
adc 研究指导原则ADC（Analog-to-Digital Converter）是模拟数字转换器的简称，是一种将模拟信号转换为数字信号的设备或电路。
在电子领域中，ADC的应用十分广泛，因此研究ADC的指导原则对于提高转换精度和性能至关重要。
本文将探讨ADC研究中的指导原则，并对其进行详细阐述。
ADC的研究指导原则之一是选择合适的采样率。
采样率是指每秒采集的样本数，它直接影响到ADC对模拟信号的采集精度。
过低的采样率会导致信号失真或信息丢失，而过高的采样率则会增加系统的复杂度和功耗。
因此，在研究ADC时，应根据具体应用场景和信号频率选择适当的采样率，以达到最佳的转换效果。
ADC的研究指导原则之二是降低噪声干扰。
在ADC的转换过程中，噪声是不可避免的，它会对转换精度产生负面影响。
为了降低噪声干扰，可以采取一系列措施，如优化电路布局、增加屏蔽措施、使用低噪声电源等。
此外，还可以采用滤波技术对采样信号进行处理，抑制噪声干扰，提高转换精度。
第三，ADC的研究指导原则之三是选择合适的分辨率。
分辨率是指ADC输出数字信号的位数，它决定了ADC能够表示的精度范围。
较高的分辨率可以提高转换精度，但也会增加系统的复杂度和功耗。
因此，在研究ADC时，需要根据具体应用需求和转换精度的要求选择合适的分辨率。
第四，ADC的研究指导原则之四是优化参考电压。
参考电压是ADC进行转换时的参考基准，直接影响到转换结果的准确性。
为了提高转换精度，可以选择更为稳定和精确的参考电压源，避免温度和电源波动对参考电压的影响。
此外，还可以采用差分输入方式，使得参考电压与输入信号的共模电压不产生干扰。
第五，ADC的研究指导原则之五是优化数字处理算法。
在ADC的数字处理过程中，采用合适的算法可以提高转换精度和速度。
例如，可以采用数字滤波算法对采样信号进行滤波处理，去除噪声和不必要的干扰。
同时，还可以利用校准算法对ADC进行校准，提高转换的准确性和稳定性。
多路同步采样ADC实现高性能多通道电网监测
Ｌ－ ＼ －
Ｖ
／＼
Ｖ
／、
Ｖ
／、
厂＼ ＼
图１ 典型的 ３相系统
的 波 形
Ｉ ＼ — ／＼ ／＼ ｌ ＼／ ＼／ Ｖ
Ｌ・ ＼ —－ 一 ／ Ｖ
／ 、 八 ／、 Ｖ ／Ｖ
采 用 快 速 傅 立 叶 变 换 （ Ｆ ） 不 是 ＤＦ Ｆ Ｔ而 Ｔ，
的供 电需 要 。
算： 设 Ａ＋ Ｂ 和 Ｃ＋ Ｄ表 示 Ｃ １ ｊ ｊ Ｔ 和 １ ， 的 则
信号处理技术的进步使得人们能够在下一
Ｍ ） 和 Ｐ） 分 代 系统 中实现 优 于 ０１ 的测 量 精 度 ， 目前 系 幅 值 （ ｉ 相 位 （ ｉ 别 表 示 为 ： ． ％ 与
关键 词 ： Ａ Ｃ； 电 力 线监 测 ；放 大 器 ；数 字 隔 离器 Ｄ
嗣 百
系统架构
图 １ 出 了典 型 的 ３ 测 量 系统 中的 波形 。 示 相
电力工业的迅速扩展， 在全球范围内引发
了加 强现 有传 输和 配 电 网络 以及建 设 新 变 电站 每一相电源都有一个 电流互感器（Ｔ 和功率变 ｃ） 的需 求 。微 处理 器 技 术 方 面 的进 展 以及 支 持 人 压 器（Ｔ 。 整 个 系统 包 括 ３对这 样 的 器 件 。 系 Ｐ）
统 的 ０５ 的典 型 精 度 值 相 比 是 一 个 巨 大 的 改 ．％
ｌ— ｌ’ ／ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ
Ｍ。 （ ＣＴ１＝￣ ， （ ） ／ ＋Ｂ Ｐ ＣＴ１＝ｔｎ （ Ａ） Ａ ） ａ Ｂ／ ＝
Ｍ， Ｔ ４ Ｄ （ １ ｃ ＋ ，ＰＰ ）ｔｎ（ ／）Ｏ Ｐ （Ｔ＝ａ。Ｄ Ｃ＝
维普资讯
adc采样原理的应用
ADC采样原理的应用应用领域ADC（Analog-to-Digital Converter）即模拟-数字转换器，是将模拟信号转换为数字信号的设备或模块。
ADC采样原理在许多领域中都有广泛的应用，例如：1.通信系统2.电力系统3.医疗设备4.汽车电子5.工业自动化通信系统应用ADC采样原理在通信系统中有重要的应用。
例如，在数字通信中，模拟信号需要转换为数字信号后才能进行数字信号处理和传输。
ADC通过采样和量化将模拟信号转换为数字信号，并且根据位宽和采样率的不同，可以实现高保真的信号转换。
在无线通信系统中，ADC用于将无线信号转换为数字信号，以便进行数字调制、解调和数字信号处理。
电力系统应用ADC采样原理在电力系统中的应用主要体现在电能监测和电力质量分析中。
通过使用高精度的ADC进行电流和电压信号的采样，可以对电力负荷、电压波形和电能质量进行准确的测量和分析。
这些参数对于电力系统的运行和维护非常重要。
医疗设备应用ADC采样原理在医疗设备中的应用广泛。
例如，在心电图仪、血压计和呼吸机等设备中，ADC用于将生理信号转换为数字信号，以进行分析和监测。
通过采样和量化，可以实现对生理信号的准确测量，为医疗诊断和治疗提供可靠的数据支持。
汽车电子应用ADC采样原理在汽车电子领域中也有重要的应用。
例如，在汽车发动机控制系统中，ADC用于对各种传感器信号（如温度、压力、位置等）进行采样和量化，以实现对发动机工作状态的监测和控制。
此外，在车载音频系统、导航系统等中，ADC也用于信号的转换和处理。
工业自动化应用ADC采样原理在工业自动化中扮演着重要的角色。
例如，在工业过程控制系统中，ADC用于测量和控制各种参数，如温度、压力、流量等。
通过采样和量化，可以将这些模拟信号转换为数字信号，以便进行数据处理和控制。
ADC还广泛应用于机器视觉系统、传感器网络等领域。
总结ADC采样原理在多个领域中有重要的应用，包括通信系统、电力系统、医疗设备、汽车电子和工业自动化等。
使用同时采样ADC进行高性能多通道输电线监测
使用同时采样ADC进行高性能多通道输电线监测引言电力产业的快速发展推动全世界加强现有电力网的传输和配电并且建设新的变电站。
微处理器技术的进步和技术支持人员成本的增加是电力公司使用高精度集成自动化系统设计新的自动高压变电站的主要推动力。
按照电压高低，变电站可以分为两类：高压变电站包括500 kV，330kV和一些220 kV变电站；而220 kV终端变电站、110 kV和35 kV变电站则归为中、低压变电站。
高压（传输）变电站是大型户外站。
低压（配电）变电站则为城区室内系统，用来控制城区高负载密度。
日益增强的信号处理技术使得下一代系统的准确度可优于0.1%，而目前系统的准确度典型值为0.5 % — 准确度的提升主要由于采用高性能同时采样ADC；它们提供了满足未来系统要求的分辨率和性能。
系统体系结构图1示出了一个典型三相测量系统中的波形。
每一相功率由一个电流互感器（CT）和一个电压互感器（PT）来表示。
完整的系统由三相组成。
系统任意时刻平均功率，可以通过对每一互感器器输出做快速大量采样，对采样数据做离散傅立叶变换（DFT）并且完成必要的乘法和求和运算。
图1. 典型3相系统中的电流波形和电压波形ADC对三个CT和三个PT输出做32组同时采样，并将结果保存在RAM中。
然后系统对6路输出做DFT运算，并且用实部和虚部形式(A+jB) 表示结果。
每一个互感器的幅度和相位信息可按下式计算：假设用A+jB表示CT1的实部和虚部；用C+jD表示PT1的的实部和虚部，那么其幅度（Mi）和相位（Pi）则为：通过PT1和CT1的功率为：同理可计算通过PT2和CT2以及PT3和CT3的功率Ü2和Ü3。
系统总功率可以通过对三个单相功率求和得到：上述方法使用DFT和计算公式可确定单一频率的系统功率。
如果使用快速傅立叶变换（FFT）代替DFT，可以提供高次谐波和其它高频分量；这可以计算系统的其它信息，例如系统损耗或无用噪声的作用。
adc采样保持电路在电机算法中的应用
adc采样保持电路在电机算法中的应用ADC采样保持电路在电机算法中的应用一、引言在电机控制领域中，为了准确获取电机运行过程中的各种信号，常常需要使用模数转换器（ADC）对模拟信号进行采样和转换。
而为了确保采样的准确性和稳定性，通常会使用ADC采样保持电路。
本文将介绍ADC采样保持电路在电机算法中的应用。
二、ADC采样保持电路的原理ADC采样保持电路的主要功能是在采样过程中将模拟信号保持在一个恒定的电平上，以确保ADC能够准确地进行转换。
采样保持电路由开关、采样电容和保持电阻等组成。
当开关打开时，采样电容开始充电，保持电阻将电容上的电压保持在一个恒定值上。
当开关关闭时，采样电容断开与外部电路的连接，保持电容上的电压保持不变，以供ADC进行转换。
通过采样保持电路，可以减小因采样过程中信号波动引起的误差，提高采样的准确性和稳定性。
三、ADC采样保持电路在电机算法中的应用1. 电机位置检测在电机控制中，准确获取电机位置信号是非常重要的。
通过ADC采样保持电路，可以将电机位置传感器输出的模拟信号进行采样和转换，得到数字化的位置信息。
在电机算法中，可以根据这些位置信息进行电机控制和运动规划。
2. 电机电流检测电机的电流信号对于电机控制和保护也非常重要。
通过ADC采样保持电路，可以将电机电流传感器输出的模拟信号进行采样和转换，得到数字化的电流信息。
在电机算法中，可以根据这些电流信息进行电机控制、过流保护和负载估计等。
3. 电机速度检测电机的速度信号对于电机控制和运动规划也非常关键。
通过ADC采样保持电路，可以将电机速度传感器输出的模拟信号进行采样和转换，得到数字化的速度信息。
在电机算法中，可以根据这些速度信息进行电机控制、速度闭环控制和速度估计等。
4. 电机振动检测电机振动信号对于故障检测和健康监测具有重要意义。
通过ADC采样保持电路，可以将电机振动传感器输出的模拟信号进行采样和转换，得到数字化的振动信息。
在电机算法中，可以根据这些振动信息进行故障检测、健康评估和预测维护等。
智能电网对高精度16位ADC的需求
智能电网对高精度16位ADC的需求
智能电网对高精度16位ADC的需求
虽然全球对于智能电网没有明确的定义，但是节能环保是智能电网的最重要特征。
最新的欧标EN50160和国际标准IEC62053都对电网的节能环保做出新的规定。
EN50160规定电力监控、保护设备的瞬间电压必须支持到6KV以上。
“这就对AD转换器提供最新的要求，必须达到16位精度。
”美信SP&C产品线经理Alex Dean指出。
为什幺呢？他解释道，根据此规定，我们计算出AD转换器必须能提供45450次转换。
如果采用15位转换器，能提供的转换次数是2的15次方，也就是3万多次转换，不能满足要求。
如果采用16位转换器，则可提供6万多次转换，很好地满足要求。
而国际标准IEC62053则规定220V电压时传输精度必须达到0.2%。
Dean 解释，“这也就是要求设计中必须保证精度达到0.06%，也就是0.132V。
”以上这两个最新的标准正在欧美国家中逐渐采用，而中国也会跟上，这就对电网监控ADC提出了新的要求。
“总的说来，分为三个新要求。
” Alex Dean表示，一是必须是真正达到16位精度，“一些厂商号称的16位ADC实际并不是真正的16位，大家要注意。
”他提示。
二是必须要同步采样。
因为对于三相波型，每个波型间隔120。
模数转换器用于变电站控制电力线监控系统
模数转换器用于变电站控制电力线监控系统ADI 的新型多通道、同步采样ADC 可实现每通道高达200 kSPS 的采样率，采用5V 电源供电。
日前，Analog Devices, Inc，最新推出简化下一代电力线监控系统设计的同步采样ADC(模数转换器)。
随着全球电力需求的增加，对更高效的变电站和智能电网管理的需求也在不断增加。
电力公司需要电力线监控系统，以对能量的消耗情况、成本和质量进行监视和控制，并保护昂贵的设备不被电源浪涌和恶劣的暴风雨毁坏。
ADI 公司的新型同步采样ADC 可提供下一代电力线监控系统设计所需的分辨率和性能，确保将电力可靠地传送到遍及世界每个角落的上百万个用户，ADI 公司精密信号处理产品线总监Leo McHugh 表示，ADI 提供种类广泛的半导体解决方案，能应对能量监控系统中，从电表到变电站等各个环节提出的设计挑战。
ADI 公司同时提供16 位八通道AD7606 和14 位八通道AD7607 同时采样ADC 的六通道或四通道版本，可实现90 dB 的SNR(信噪比)。
可选的过采样模式进一步提高了SNR 性能，减少了代码扩展，并增强了抗混叠能力。
多通道集成方便实现变电站设备中的三相I V(电流和电压)测量和零线监控，这使得电力线监控系统能够监测和管理电网上发生的异常事件，比如电气故障或者短路。
AD7606 和AD7607 同步采样ADC 采用5V 模拟电源、1.8V 至5V 逻辑电源供电，内置具有高输入阻抗和±16.5V 输入箝位的前端抗混叠滤波器。
此外，与竞争性解决方案相比，它内置了基准电压，仅需很少的去耦电容，可提供更高的集成度。
这些新器件具有真正的双极性模拟输入范围(±5 V 和±10 V)，在对宽动态范围的双极性电压和电流进行采。
电力线监测系统的新设计——更高的系统性能可以通过采用高性能的ADC来实现
电力线监测系统的新设计——更高的系统性能可以通过采用
高性能的ADC来实现
Colm Slattery
【期刊名称】《流程工业》
【年(卷),期】2009(000)006
【摘要】电力工业的迅速扩张已在全球范围内引发了加强现有传输和配电网络以及建设新变电站的需求风潮。
微处理器技术领域的进展，以及支持人员人力成本的上升，已经成为电力公司设计新的采用高精度集成自动控制系统变电站的关键性推动因素。
【总页数】2页(P56-57)
【作者】Colm Slattery
【作者单位】Analog公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM73
【相关文献】
1.高性能同时采样ADC在电力线监控系统中的应用 [J], Joseph Shtargot
2.ADI新款14bit高速ADC挑战更高性能需求 [J],
3.德州仪器推出首款采用先进65纳米工艺的无线数字基带处理器——新技术使集成的SoC解决方案能够实现更高性能、更代功耗 [J],
4.安立公司推出采用更薄、更轻设计且具有更高性能的BTS Master^(TM)——第
三代基站测试仪为网络运营商、分包商和安装人员提供了用于现场测量的全功能一体化工具 [J],
5.NI扩展Mulitisim资源有效简化电路设计NI Multisim 10.1.1电路设计软件提供更高性能和新的第三方厂商工具 [J],
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种应用于电网中电力监测高精度ADC设计
一种应用于电网中电力监测高精度ADC设计
陈兴;林建廷;毛越;韩栋
【期刊名称】《电子技术应用》
【年(卷),期】2018(044)012
【摘要】为了满足电力系统监测的需求,设计实现了一款3 bit 5阶sigma-delta ADC,测试结果表明系统的动态范围大于100 dB,有效位数大于16位,能够满足现代电网系统对变压器AC输出的测量需求.
【总页数】4页(P25-27,31)
【作者】陈兴;林建廷;毛越;韩栋
【作者单位】国网河南省电力公司南阳供电公司,河南南阳473000;国网河南省电力公司南阳供电公司,河南南阳473000;国网河南省电力公司南阳供电公司,河南南阳473000;国网河南省电力公司南阳供电公司,河南南阳473000
【正文语种】中文
【中图分类】TN492
【相关文献】
1.一种应用于ADC带曲率补偿的高精度带隙基准源 [J], 朱晓宇;居水荣
2.一种应用于10位SAR ADC的高精度比较器电路设计 [J], 徐韦佳;施琴;田俊杰;李延标
3.一种应用于10位SAR ADC的高精度比较器电路设计 [J], 王俊博
4.一种应用于10位SAR ADC的高精度比较器电路设计 [J], 王俊博
5.一种应用于超高速ADC中6G/8GHz的高精度正交时钟产生电路 [J], 蒋健兵;马顺利;周光耀;叶凡;任俊彦
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
先进的电力线监测需要高性能同时采样ADC
Joseph Shtargot, 应用工程师
摘要：该应用笔记阐述了MAX11046等同时采样ADC在电力线监测中的应用，文章介绍了交流电测量的基本原理，给出了电网监测的典型应用以及国际标准对监测系统的要求。
文章归纳了MAX11046电力线监测的独特优势并提供了一个应用案例。
引言
供电质量管理系统需要实时监测、记录多相电网的三相电压和电流，这些监控和数据采集(SCADA)系统还可以监控零相的电压和电流，以检测负载的不平衡性或频率谐波。
此外，功率测量系统对三相电中的每一相电压、电流的均方根值(RMS)进行测量，由此决定功率损耗。
先进的电力线监测系统包括供电质量管理、监控与保护以及表计功能。
这些系统能够帮助电力部门和用户进行前兆维护、管理能耗和成本、控制供电质量并为设备提供有效保护，所有这些尝试的目的都是为了提高能效。
测量系统架构
图1给出了交流电测量的基本原理，采样并计算瞬时功率和平均功率。
图2所示为典型的电网监测应用，3相电压之间的相位差为120°，为1/3周期。
第四条线称为零相，用于调整负载的不均衡。
如果3相负载完全相同，系统达到平衡，此时将没有电流流过零相线。
这种3相电力系统是全球的通用标准，称为“Y”型连接，如同其矢量图。
每相功率测量通过电流变压器(CT)和电压变压器(PT)表示，一个完整系统包含四对信号(3相电的每相和零相各对应一对信号)。
图1. 交流电测量中的数据采样
图2. 典型的电网监测应用，采用全球标准的Y型连接。
如图2所示，MAX11044/MAX11045/MAX11046同时测量三相及零相电压和电流。
数字处理器对采样数据进行处理，计算数字转换数据、有功电能、无功电能、视在电能以及功率因数。
对采样数据进行快速傅立叶变换(FFT)可以进一步计算得到频率和谐波失真。
传输能量的测量必须符合国际标准或当地标准的要求，例如，欧盟(EU)标准EN 50160即为一种通用的国际标准。
表1总结了EN 50160的要求：
表1. EN 50160供电规格
IEC 62053是另一项EU标准，制定了高精度电表的规范。
该规范定义了四级计量精度：2级、1级、0.5级和0.2级(例如，0.2级代表0.2%的标称电流和电压测量精度)。
对于功率因数的测量精度，相位匹配度需要保持在0.1%或更高精度。
对于谐波电压，EN 50160要求测量50Hz/60Hz电压的25次谐波。
然而，各种非线性负载(例如：荧光灯、开关电源等)会产生50Hz/60Hz电压的127次谐波。
IEC 61850等新一代标准要求记录电力系统的瞬态值，每交流周期提供256个(或更多个)采样点。
对于ADC系统的基本要求
EN 50160、IEC 62053、IEC 61850等标准规定了用于电力监控和计量系统的多通道ADC 的最低精度要求和采样速率。
电网监控设备必须以高达60Hz x 256，或高于15360sps的采样速率测量瞬态电流和电压，另外，电网监测还需要满足IEC 62053标准对电源测量精度的要求。
ADC的电压测量动态范围可以根据需要监测的最大电压和标称电压以及对电源测量精
度的要求(参见表1以及关于IEC 62053的注释)进行计算。
例如，如果设计要求测量1.5kV (1500V)的瞬态过压(故障条件下)，标称电压为220V，精度要求为0.2级(0.2%)，则电压测量子系统的总动态范围为：
20log ((1500/220) × 2000)) = 83dB
注：为了满足标准要求的0.2%精度，我们需要将所有计算精度控制在0.05%以内。
另外，对于电流测量的要求也会影响ADC的规格，如果设计对电源监测的要求是：
100A:10A (10A标称值，100A最大值)和0.2级(0.2%)，电流测量子系统的总动态范围为：
20log ((100/10) × 2000)) = 86dB
从上述示例可以明显看出系统要求较高动态范围的ADC，16位分辨率和16ksps的采样速率是最基本的要求。
为了确保三相和零相“Y”型连接系统的电流、电压测量精度，ADC 必须能够同时采样八个通道(4路电压和4路电流)，必须具有86dB甚至更高的SNR。
MAX11046 ADC的电力线监测能力
MAX11046在单芯片内集成了八路同时采样、低功耗、16位、250ksps逐次逼近ADC，非常适合电力监测系统：
采用+5V单电源供电时能够处理±5V输入。
MAX11046的高输入阻抗及其输入钳位自保护能力使其能够与CT、PT测量变压器等低阻输出传感器直接连接；无需外部缓冲。
同步采样能够在每相电压、电流测量中提供极高的模拟测量精度。
图3总结了MAX11046的独特优势。
图3. MAX11046在电网监测中的独特优势
图4所示为MAX11046评估(EV)板与电力线监测变压器的典型连接，从该图可以看出，MAX11046与电力线变压器之间的连接非常简单，可有效节省成本和空间。
左侧的示波器图显示的是一个日光灯的电流和电压，信号取自CT (电流)和PT (电压)变压器，该配置可以作为一个负载或测试的例子。
右侧为CT、PT信号采集和重建数字信号的软件绘图。
详细图片(PDF, 759KB)
图4.
结论
随着人们对能源需求的增长，全球范围内对电网基础架构的投资也迅速增长。
这些新型电力系统包含一个关键单元，即多通道监控和数据采集(SCADA)系统，需要自动监测供电系统并提供故障检测和保护。
SCADA系统需要一个类似于MAX11046的多通道、高分辨率ADC。
MAX11046提供最高效的16位、8通道同时采样功能，采用8mm x 8mm封装。
由于器件的高阻输入架构，省去了外部缓冲器。
器件优化用于三相电网监控和测量系统，高密度设计在提高性能的同时有效降低了系统成本和电路板面积。