基于ARM9的電網諧波監測系統設計

　　3.3 AD芯片的選擇

　　雖然S3C2440A自帶內部AD，但精度只有10位，為滿足采集精度要求該監測儀AD轉換芯片采用MAXIM公司的MAX125，它是一種八通道高速14位模數轉換器件，采用逐次逼近轉換技術，模數轉換器的轉換時間為3μs。

4 軟件設計

　　系統的軟件分為系統初始化、采樣轉換、FFT計算、數據統計分析存儲、時鐘讀寫、人機交互以及和上位機的通信等幾個模塊?；暗鶧FT檢測方法實現流程圖如圖4所示。

圖4 諧波檢測程序流程圖

　　本系統的信號采樣頻率為6.4k，即每個工頻周期采樣128點，然后進行FFT計算，所得結果再根據系統的設定參數進行統計、分析、存儲、顯示等操作，同時時刻監測有無按鍵輸入和上位機命令請求。

　　由于嵌入式系統體積有限，存儲設備的容量有限不可能保存長期的測量數據，所以可以通過將數據上傳至PC機大容量硬盤中的辦法保存歷史數據，然后利用上位機軟件對諧波數據進行宏觀分析。

5 系統的抗干擾設計

　　為了保證系統的穩定工作，系統在硬件設計中采取以下抗干擾措施。

　?。?）給處理器電源加濾波電路，以減少電源噪聲對微處理器的干擾。

　?。?）對電路板進行合理布局，數模分區，強電、弱電分區，將處理器盡可能遠離開關電源等強干擾源。

　?。?）在進行DFT變換前，多采集幾組數據求平均值后在進行計算，可以有濾除干擾的作用。

6 結束語

　　本文設計的三相電壓諧波監測儀充分利用了32位arm9處理器的運算速度快、處理數據能力強及片上資源豐富等優點，合理進行外圍電路擴展，在系統硬件和軟件上采取了多項抗干擾措施，使該監測儀完全能夠滿足對電力系統各項參數監測的實際需求，必將有著良好的應用前景。