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具有抗工频干扰的多路高精度数据采集
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2009-09-14
王娟
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在一些自动化测量中，数据采集不但要求在高精度量级上进行，而且需要有较强的工频抑制能力。针对上述问题，本文将先进的24 位高精度Σ-ΔAD 转换技术应用于数据采集前端，通过Π 型RC 复式滤波电路和sinc3 型FIR 陷波器对工频干扰进行双重抑制，同时使用增强型8051 内核的USB 控制器CY7C68013 作为主控器，将采集数据通过USB2.0 接口与PC 机实现高速实时传输。在变电站接地网腐蚀检测的数据采集应用中，通过大量的模拟和现场实验分析，证明该系统能有效抑制50Hz 工频干扰信号，完成多路高精度数据的实时采集。
关键词：Σ-ΔADC；sinc3 陷波器；CY7C68013A；USB2.0
在自动化测量控制领域，各种参数的测量将直接关系到工业生产的质量,尤其在超精密仪器仪表的测量中，对测量精度的要求非常严格，如果测量装置工作在电源变压器或输电线路附近，采集信号往往会受到工频电磁场（50Hz）及其谐波的干扰[1]，从而增加了获取精准信号的难度。传统传感器测量技术的噪声抑制能力和温度特性相对都比较差，不能满足高精度测量对抗干扰能力的要求。因此，在对低频微弱信号的智能数据采集中，具有抗工频干扰的高精度数据采集系统已成为关键技术之一。
本文将高分辨率Σ-Δ转换技术和FIR 数字陷波技术应用到抗工频干扰的高精度数据采
集中，重点讨论数据采集系统的实现过程、软件设计，并将所述系统应用于具有较强工频干扰的变电站接地网腐蚀检测中，给出了具体的分析过程和实验结果，最后讨论了设计中遇到的问题及解决方案。
关键词：Σ-ΔADC；sinc3 陷波器；CY7C68013A；USB2.0
在自动化测量控制领域，各种参数的测量将直接关系到工业生产的质量,尤其在超精密仪器仪表的测量中，对测量精度的要求非常严格，如果测量装置工作在电源变压器或输电线路附近，采集信号往往会受到工频电磁场（50Hz）及其谐波的干扰[1]，从而增加了获取精准信号的难度。传统传感器测量技术的噪声抑制能力和温度特性相对都比较差，不能满足高精度测量对抗干扰能力的要求。因此，在对低频微弱信号的智能数据采集中，具有抗工频干扰的高精度数据采集系统已成为关键技术之一。
本文将高分辨率Σ-Δ转换技术和FIR 数字陷波技术应用到抗工频干扰的高精度数据采
集中，重点讨论数据采集系统的实现过程、软件设计，并将所述系统应用于具有较强工频干扰的变电站接地网腐蚀检测中，给出了具体的分析过程和实验结果，最后讨论了设计中遇到的问题及解决方案。
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