TLC7225在电力电量参数测量系统中应用

最新更新时间:2012-02-08来源: 互联网关键字:TLC7225  测量系统 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章
TLC7225在电力电量参数测量系统中的应用 
TLC7225 Application in Electric Power & Quantity Measurement System 

 
图1  TLC7225 功能框图

 
图2  TLC7225参考电压实现电路


摘    要: 本文详细说明TLC7225在电力电量参数测量系统中的应用。 
关键词: TLC7225;DSP;电力电量测量 
系统简介 
本电力电量参数测量系统包括两个独立的硬件模块:参数测量模块和谐波信号源模块。TLC7225用于产生谐波信号。系统要求产生3路电流信号、3路电压信号,每一路输出信号幅度在0~2V内可调,调节精度为0.1mV。本系统作为单独的谐波信号源工作时,6路信号的幅度、相位等参数通过PC机传到谐波信号源,谐波信号源系统按照用户给出的命令参数输出标准信号。由于系统处理的数据量较大,实时性要求较高,普通的微处理器已不能满足速度、精度等方面的要求,而DSP处理器以其ns级指令系统和哈佛结构的计算能力和实时性,正逐渐应用到电力系统中来。笔者选取TI公司的TMS320F206(以下简称F206)。F206独有的32K片内Flash是一种可电擦除和编程的非易失性存储器,可用于存储数据或程序。本系统中将应用程序和一张正弦波母表烧录在Flash中,以便实时调用,可减少由于实时计算而引起的延时。 

TLC7225 
TLC7225是TI公司的高性能D/A转换器,片内包含四路8位电压输出数/模转换器(DAC),每个DAC都有分离的片内锁存器(见图1),数据通过一个公共的8位TTL/CMOS兼容(5V)输入口送入这些数据寄存器之一。由A0和A1决定/WR变低时哪个DAC被加载。在/WR的上升沿,数据被锁存在被寻址的输入寄存器,只有保存在DAC寄存器中的数据决定转换器的模拟输出。由图1可见,/LDAC信号是所有四个DAC共有的,控制从输入寄存器到DAC寄存器的信息传输。在/LDAC的上升沿,数据被同时锁存到四个DAC寄存器。/LDAC信号是电平触发的,因此,可将/LDAC连接到低电平而使DAC寄存器透明,本系统即是如此。 
TLC7225包含四个相同的8位电压型数/模转换器,每个转换器由一个单独的基准输入,这正好符合本系统中6路信号幅度单独可控的要求。 
当TLC7225处于单极性工作时,输入输出有如下关系: 
                    (1) 
其中(包括)由TLC7226的输出提供(如图2)。 
TLC7226和TLC7225唯一的区别是TLC7226片上的4路DAC共用同一个基准电压(由系统中的LM399提供,为6.95V),在基准电压保持不变的情况下,各路的输入值不同,输出值也就不同。可以通过控制TLC7226的输入值来间接控制TLC7225的输出值,TLC7226和TLC7225单极性工作时的输入输出关系为: 
  
(2) 
其中为6.95V。TLC7225数字输入是与TTL或CMOS电平兼容的,为使电源电流最小,一般数字输入电压的驱动应尽可能接近电源满度() 。 

TLC7225的软硬件设计 
要正确使用TLC7225,必须同时保证硬件逻辑电路的正确连接和软件编程的准确无误。 
硬件逻辑电路 
TLC7225参考电压的硬件实现电路如图2,其中的D0—D7直接与F206的低8位数据线相连,TLC7225的输入数据值由F206从固化在Flash中的正弦波母表中提取,参考电压由TLC7226提供。系统中笔者采用3片TLC7226。由于TLC7226的输入为8位,在基准电压值固定的情况下,TLC7226输出信号的变化精度只能是的1/256, 则TLC7225的输出变化精度也是这个基准电压的1/256。作为一个用于测试设备性能的标准信号源,这个变化精度是远远不够的。为了解决这个问题,笔者在信号源系统中采用两路8位输入的TLC7226构成一路16位输入的直流模拟信号,经过运放作为TLC7225中各通路的参考电压(如图2)。 
此时当TLC7226的输入每增加1时,TLC7225的输出增加0.106mV,达到系统的0.1mV可调的要求。 
TLC7225输入满幅时的TLC7226的输入值可以通过下式得到: 
    (3) 
当TLC7225输出幅度为2v时TLC7226的16位输入值为49F5h。 
软件设计 
timer: 
mar *, ar1        
sst #1, *+ 
sst #0, *+ 
sar ar0,*+ 
sar ar5,*+      ;以上为现场保护 
lar ar0, #240 ;每一路波形取240个点,共6路 
mar *,ar5        ;设置AR5为当前辅助寄存器 
lar ar5, nextdata  ;AR5存储待发数据首地址 
out *0+, 0723h      ;输出a相电流 
out *0+, 0727h      ;输出b相电流 
out *0+, 072bh      ;输出c相电流 
out *0+, 0713h      ;输出a相电压 
out *0+, 0717h      ;输出b相电压 
out *+,  071bh      ;输出c相电压 
;注意:此处不能为*0+ 
sar ar5, nextdata  ;保存ar5的值 
lacc nextdata 
sub #1200 
sacl nextdata 
sub endaddr        ;以上判断有没有到表尾 
bcnd again, eq      ;若已到表尾则跳转到again 
clrc sxm            ;禁止符号扩展 
mar *, ar1        ;以下恢复现场 
lacc *- 
add *-, 16 
lar ar5, *- 
lar ar0, *- 
lst #0, *- 
lst #1, * 
clrc intm 
ret 
程序中除了现场保护与恢复之外,最重要的语句是out *0+,0723h,此语句不但将数据输出到TLC7225的一个引脚0723h,而且将当前辅助寄存器中的值增加了240(存储在AR0中),实现了下一路数据的简便输出而无需再移动当前辅助寄存器指针。需要注意的是输出最后一路数据时一定不能用out  *0+, 071bh,否则超出数据表范围,得不到所需的正弦波。 

结语 
综合利用TLC7225和TLC7226实现6路信号的单独可调输出,硬件上可以减少外围电路的复杂性,软件设计简单方便。本系统在硬件上已经实现,具有速度快、精度高等特点。
关键字:TLC7225  测量系统 编辑:神话 引用地址:TLC7225在电力电量参数测量系统中应用

上一篇:LCD开关—控制系统设计者的新选择
下一篇:基于串行总线的热量表设计

推荐阅读最新更新时间:2023-10-12 20:34

基于AD8302相位差测量系统的改进设计方案
美国ADI推出的AD8302型相位检测芯片。该芯片能精确测量2个独立的射频(RF)、中频(IF)或低频信号的增益、相位差及频率。但该芯片的测量相位差的范围只有0°~180°。 鉴相芯片AD8302简介 芯片AD8302的功能框图如图1所示,它内部包含2个精密匹配的宽带对数放大器、1个宽带相位检测器、1.8V精密基准源,以及模拟标定电路和接口电路,AD8302能精确测量两个信号之间的幅度和相位差主要基于对数放大器的对数压缩功能,通过精密匹配的两个宽带对数检波器来实现对两输入通道的幅度和相位差测量,能同时测量从低频到2.7GHz频率范围内2个输入信号之间的增益(亦称幅度比)和相位差。AD8302不仅能测量放大器、混频器等电路的增益和相
[电源管理]
基于AD8302相位差<font color='red'>测量系统</font>的改进设计方案
基于ADuC7128的宽频带相位测量系统实现
  相位测量在工业自动化仪表、智能控制及通信电子等许多领域都有着广泛的应用,要想满足一定的测量精度就要求微处理器的时钟频率足够高。同样,运用此方法对高频信号进行测量时,由于相位差相对较小,一般的微处理器时钟频率,已经无法满足高精度的计数要求,这样必然会影响相位测量的精度。所以,必须提高标准时钟的计数频率,才能满足测量要求。这样,一方面增加了设计本身的难度,另一方面也提高了选用元器件的要求。 本系统首先采用频率变换法将高频输入信号转换成低频信号后,且保持原信号的相位不发生变化,再利用基于ADuC7128 为控制核心的数字测相系统进行测量,从而完成了宽频带输入信号的相位测量。   1 差频变换原理的引入   
[测试测量]
基于ADuC7128的宽频带相位<font color='red'>测量系统</font>实现
由80C552单片机构成的轴类零件温度测量系统
   一、前言   零件在加工过程中由于受各种热的影响而产生变形, 从而导致原有的加工精度遭到破坏或直接引起加工误差。对于精密加工而言,热变形的影响尤为显着,由此而引起的加工误差约占总加工误差的40%以上。本文给出一种对轴类零件的温度进行较准确测量的系统组成,系统由单片机80C552为控制核心,简单可靠,精度高。同时能计算出在不同温度下轴的热变形量。    二、传感器组成及接口电路   1.传感器组成   传感器采用Pt温度传感器,如图1所示。   图1 Pt温度传感器   这种传感器是由一个直径为30 微米的铂丝绕成的线圈被夹在两层聚酰亚胺箔片之间,通过两条镍带与外界连接,其厚度只有0
[测试测量]
由80C552单片机构成的轴类零件温度<font color='red'>测量系统</font>
基于AD8302的单片宽频带相位差测量系统设计
1 引言   传统的相位差测量仪需要采用多个中小规模集成电路,不仅电路复杂,测量相位差的精度低,而且适用的频率范围窄,只能测量低频或中频信号。本文介绍利用美国 ADI 推出的 AD8302 型相位检测器设计的宽频带相位差及频率测量系统。该系统能精确测量 2 个独立的射频( RF )、中频( IF )或低频信号的增益、相位差及频率。可广泛用于全球移动通信系统( GSM ),码分多址( CDMA )、宽带码分多址( WCDMA )、时分多址( TDMA )移动电话、个人通信业务( PCS )及宽带基础设施网络等领域。 2 AD8302 的性能特点   AD8302 内部包含 2 个精密匹配的宽带对数放大器、
[测试测量]
基于LEM新型组件的车载能量测量系统设计
随着技术的发展,能源需求越来越大,随着的能源的枯竭,能耗在诸多领域变得越来越重要,铁路行业也不例外。通过监测每辆列车的能量、费用清单,能够激推动铁路运营商优化能量使用效率。本文讲述了LEM的新型组件;这是首套符合最新暂行标准EN50463的可以实现能量监测和费用核算的系统。 汽车节能技术用于改进汽车能源消耗的技术。汽车节能措施涉及方方面面,就中国的现状而言,有效措施包括以下几个方面:公路与交通设施的合理配套,车型及油品按需生产配置,运营的合理等非技术问题。技术方面,保证产品质量,按照规范使用和维护机器,改变汽油机燃烧方式以提高能量转换效率。 在现有的燃烧方式下,可以采取以下手段进行节能:改进供油系统,汽油机改气缸燃油喷射,
[嵌入式]
基于MEMS加速度计实现动态倾角测量系统的设计
引 言 基于MEMS加速度计的倾角测量模块具有体积小、质量轻、成本低、抗冲击、可靠性高等优点。对有加速度干扰下的倾角测量存在较大误差,本文围绕这一误差产生的来源和去除这种误差的方法进行了研究。 旋转状态下的倾角测量属于有加速度干扰的动态倾斜角度测量的一种。在旋转参考系下,质量为m的物体受到指向旋转中心的连接物的牵引力,但却相对于该参考系静止,没有加速度,不符合牛顿第一定律。所以,相对于惯性系作匀速转动的参考系也是非惯性系,要在这种参考系中保持牛顿第二定律形式不变,在质点静止于此参考系的情况下,应引入离心惯性力,该力与旋转轴垂直。该状态下影响被测对象倾斜角度正确输出的加速度正是该力造成的。为了抵消这种在旋转状态下由于加速度引起的
[测试测量]
基于MEMS加速度计实现动态倾角<font color='red'>测量系统</font>的设计
选择测试和测量系统时应当进行考虑的因素
  在可用的测试和测量硬件和软件范围内进行选择,对初次用户和有经验的用户来说,都一样难办,这是可以理解的。   技术的进步使测量和测试方法的发展呈指数方式加快,给用户提供难以想象的强大系统功能。   测试和测量设备跨越很宽的范围。对简单应用来说,比较容易选择合适的结构来满足需要和预算。应用的复杂性增加时,结构的选择以及相关的费用也变得复杂了,就会做出错误的选择,会更昂贵,正确的选择显得更加重要。   出发点是要知道信号或传感器输出的电平和测量所需要的灵敏度(定义为测量时所能检测到的最小变化,并能以测量值的单位来表达)。   精度、分辨率和测量速度是一些重要因素,是工程师在决定如何收集和测量数据时必须考虑的。
[测试测量]
神经-运动反应的无线测量系统的研究和实现
摘要:介绍了一种基于加速度传感器ADXL105和无线数传模块的运动员起跑反应时测量系统的设计和实现。该系统通过以89C2051为核心的前端反应时测量装置实时采集运动员的反应时,然后通过无线数传模块将运动员反应时传送到PC机进行显示,并对该反应时进行记录处理,绘制成运动员反应时曲线图。 关键词:单片机 加速度传感器 反应时 测量系统 无线数据传输 反应时是指刺激施于有机体之上到有机体明显的反应开始所需要的时间,即刺激与反应之间的时间间隔。目前我国对运动员反应能力的测定,大多是通过简单的声光反应时测定仪,或者是通过计算机模块测定仪对运动员进行反应能力的测试。但是这些测试方法受外界环境和人的主观心理因素的影响较大,误差大,不能准确客
[应用]
小广播
最新模拟电子文章
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved