基于ARM9的電網(wǎng)諧波監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

　　3.1 電源電路設(shè)計

　　S3C2440A需要3.3V的和1.3V的兩路電源供電。圖中所示電路只為S3C2440A核心供電，獨立的設(shè)計，目的是為了保證系統(tǒng)的良好運行。

圖2 電源電路

　　3.2 信號的采集

　　信號的采集無論是對原始電網(wǎng)諧波分析,還是對電網(wǎng)的頻率等其他電能質(zhì)量參數(shù)的精確測量都十分關(guān)鍵。在監(jiān)測儀中采用精密電壓互感器,將輸入端電壓信號轉(zhuǎn)化為毫安級的電流信號,經(jīng)過電阻取得電壓信號。此電壓信號經(jīng)多路選擇開關(guān)后跟隨、放大,調(diào)理到A/D轉(zhuǎn)換器允許的電壓輸入范圍。

　　信號調(diào)理電路設(shè)計的目的就是對從傳感器過來的信號進行放大提升等處理后送進ADC模塊。放大倍數(shù)可以通過變換電阻阻值來調(diào)整。下圖是信號調(diào)理電路原理圖。

圖3 信號調(diào)理電路

　　多路開關(guān)輸出的電壓信號經(jīng)過同步鎖相電路后接MCU的中斷引腳，使MCU可控制A/D轉(zhuǎn)換器對輸入信號保持同步采樣。由于電壓互感器的隔離作用，外部干擾不易對系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生影響。考慮到控制器主要關(guān)注的是電網(wǎng)諧波參數(shù)，在設(shè)計信號調(diào)理電路時盡量避免使用電容，以免產(chǎn)生不必要的濾波和相移。