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1、第25卷第4期上海电力学院学报Vol.25,No.42009年8月JournalofShanghaiUniversityofElectricPowerAug.2009文章编号:1006-4729(2009)04-0353-05基于DSP的低功耗介质损耗测试仪的研制ab高小飞,黄琪(上海电力学院a.电力与自动化工程学院,b.数理系,上海200090)摘要:传统的介质损耗角测量需配有耐压高的高压标准电容器进行离线预试.利用传感器从试品上取得所需信号,经数字化处理后算出介质损耗角,实现在线监测.测试仪基于低功耗DSP2TMS320VC33硬件平台,软件
2、上采用高精度DFT算法,克服了传统DFT因电网频率波动难以满足同步采样条件而产生泄漏误差的缺点,提高了测试精度.实验测试结果表明,测试仪准确度高,工作稳定.关键词:介质损耗;高精度DFT;DSP芯片中图分类号:TP216文献标识码:ADevelopmentofaLowerPowerConsumptionDielectricLossAngleTesterBasedonDSP12GAOXiao2fei,HUANGQi(ShanghaiUniversityofElectricPower,a.SchoolofElectricPowerandAutomat
3、ionEngineering,b.Dept.ofMathematicsandPhysics,Shanghai200090,China)Abstract:ThedielectriclossangletesterforcapacitytypeequipmentbasedonalowconsumptionDSPisintroduced,andtheprincipleofthedesignofthetesterisexplained.Thistesteradoptshigh2accuracyDFTalgorithmonthesoftwarebasedon
4、floating2pointDSP2TMS320VC33hardwareplatform,overcomingtheerrorbecauseofthefluctuationofpowernetworksignal’sfrequencywhichmakesitdifficulttomeettheconditionofsamplingusingtraditionalDFT,sotheprecisionoftestingisimproved.Theexperimenttestresultindicatesthatthetesterhashighaccu
5、racyandworkssteadily.Keywords:dielectricloss;high2precisionDFT;DSPchip介质损耗角正切值(tanδ),简称介损,是衡量要意义.电容型设备绝缘性能的一个重要指标.通过测量谐波分析法是目前介损数字化测量的典型方介损可及时掌握设备的绝缘状况,并根据同类设法.其原理是使用傅立叶变换求解电压和电流的备的横向比较,同一设备的纵向比较,以及绝缘特基波分量,进而通过相位比较法求得介质损耗角.性的发展趋势,及早发现潜伏故障,提出预警,避此方法硬件线路简单,能有效克服一般测量方法免严重事故发生,对电
6、力系统的安全运行具有重中高次谐波干扰和电子电路零漂带来的误差,保收稿日期:2009-04-17作者简介:高小飞(1980-),女,讲师,吉林榆树人.主要研究方向为谐波分析与谐波治理,电力电子应用等.E2mail:trinity80@163.com.基金项目:上海高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金(Z22006281).354上海电力学院学报2009年证了较高的测量精度和稳定性.但在实际采样过功耗,使得该型DSP特别适合本系统的要求.程中,由于电网频率波动,很难满足整周期采样条系统测试电路原理框图如图3所示.它包括件,加上传统的DFT存在泄漏效应
7、和栅栏效应,调理电路、A/D转换器、DSP模块、CPLD模块,以因此计算出的基波相位误差很大.为了克服非整及键盘,LCD,打印机,USB,RS232串口等外围电周期采样对DFT的影响,提高测试中谐波分析精路,完成了测试系统的采样、计算、显示、存储和通度,本文采用了基于Blackman2Harris窗的高精度讯等功能.DFT算法,并在此测试方法和便携仪器低功耗要求的基础上,研制了基于低功耗DSP硬件平台、软件上采用先进数字处理算法的新型介损测试仪.1介质损耗测试仪测量原理1.1谐波分析法测量介损原理从试品上取得所需信号的电压U和电流I,图3测量系统
8、硬件结构经前置预处理电路数字化后送至数据处理部分,借助离散傅立叶变换(DFT)计算出电流电压之间电流信号取自设备的泄漏电流;参考信号既的
