[發(fā)明專利]一種基于CPCI總線的多路交流電壓有效值的測量方法

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• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN108181497A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧遠程;王一平;陳磊;田野;劉釗
• 申請（專利權(quán)）人: 北京控制與電子技術(shù)研究所
• 主分類號: G01R19/02
• 分類號: G01R19/02
• 代理公司: 中國航天科工集團公司專利中心 11024
• 代理人: 葛鵬

1.一種基于CPCI總線的多路交流電壓有效值的測量方法，其特征在于具體步驟為：

第一步搭建基于CPCI總線的多路交流電壓有效值的測量系統(tǒng)基于CPCI總線的多路交流電壓有效值的測量系統(tǒng)，包括：電阻分壓電路模塊、測量通道繼電器切換模塊、交流電壓有效值變換模塊、直流A/D采集變換電路模塊、CPLD控制電路模塊和CPCI總線接口電路模塊；電阻分壓電路模塊與測量通道繼電器切換模塊連接，測量通道繼電器切換模塊與交流電壓有效值變換模塊連接，交流電壓有效值變換模塊與直流A/D采集變換電路模塊連接，直流A/D采集變換電路模塊與CPLD控制電路模塊連接，最后CPLD控制電路模塊與測量通道繼電器切換模塊和CPCI總線接口電路模塊連接；

第二步電阻分壓電路模塊對交流電壓信號進行分壓

電阻分壓電路模塊使用確定阻值的電阻串聯(lián)電路對輸入的交流電壓信號進行分壓，使分壓后交流電壓信號幅值滿足輸入要求；

第三步測量通道繼電器切換模塊選擇測量通道

測量通道繼電器切換模塊通過16路電磁繼電器接通經(jīng)過電阻分壓后的16路交流電壓輸入信號的其中一路，控制那一路繼電器閉合，則把該路電壓信號接通到下一個模塊；

第四步交流電壓有效值變換模塊將交流電壓有效值變?yōu)橹绷麟妷狠敵?/p>

交流電壓有效值變換模塊對輸入的交流信號進行濾波以及阻抗匹配，然后通過交流電壓真有效值轉(zhuǎn)換芯片AD536將輸入的交流電壓信號轉(zhuǎn)化為直流電壓信號輸出，輸出的直流電壓信號的幅值為輸入交流電壓信號的有效值；

第五步直流A/D采集變換電路模塊進行直流電壓采集和模/數(shù)變換

直流A/D采集變換電路模塊通過高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片AD977對交流電壓有效值變換模塊輸出的直流電壓信號進行采集和A/D轉(zhuǎn)換，將輸入的模擬量轉(zhuǎn)化為16位二進制數(shù)字量；

第六步CPLD控制電路模塊完成測量通道控制和測量數(shù)據(jù)接收

CPLD控制電路模塊接收輸入的本地地址數(shù)據(jù)總線命令，對本地地址數(shù)據(jù)命令進行解析，控制電磁繼電器接通需要測量的交流電壓輸入信號，控制直流A/D采集變換電路模塊對輸入的直流電壓信號進行采集和A/D轉(zhuǎn)換，讀取A/D轉(zhuǎn)換后的電壓數(shù)字量，并存儲在內(nèi)部寄存器中；

第七步CPCI總線接口電路模塊將測量數(shù)據(jù)上傳到計算機主機

與上位機進行通訊和數(shù)據(jù)交互，完成上位機輸入的CPCI總線地址到本地地址的映射，將計算機系統(tǒng)的CPCI總線信號轉(zhuǎn)化為CPLD控制電路模塊能夠處理的傳統(tǒng)的本地地址數(shù)據(jù)總線，把電壓測量數(shù)據(jù)上傳至上位機。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CPCI總線的多路交流電壓有效值的測量方法，其特征在于所述電阻分壓電路模塊的功能為：使用確定阻值的電阻串聯(lián)電路對輸入的交流電壓信號進行分壓，使分壓后交流電壓信號幅值滿足輸入要求。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CPCI總線的多路交流電壓有效值的測量方法，其特征在于所述測量通道繼電器切換模塊的功能為：通過16路電磁繼電器接通經(jīng)過電阻分壓后的16路交流電壓輸入信號的其中一路，使之輸入到下一個模塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CPCI總線的多路交流電壓有效值的測量方法，其特征在于所述交流電壓有效值變換模塊的功能為：對輸入的交流信號進行濾波以及阻抗匹配，然后通過交流電壓有效值轉(zhuǎn)換芯片AD536將輸入的交流電壓信號轉(zhuǎn)化為直流電壓信號輸出，輸出的直流電壓信號的幅值為輸入交流電壓信號的有效值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CPCI總線的多路交流電壓有效值的測量方法，其特征在于所述直流A/D采集變換電路模塊的功能為：通過A/D轉(zhuǎn)換芯片AD977對交流電壓有效值變換模塊輸出的直流電壓信號進行采集和A/D轉(zhuǎn)換，將輸入的模擬量轉(zhuǎn)化為16位二進制數(shù)字量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CPCI總線的多路交流電壓有效值的測量方法，其特征在于所述CPLD控制電路模塊的功能為：接收輸入的本地地址數(shù)據(jù)總線命令，對本地地址數(shù)據(jù)命令進行解析，控制電磁繼電器接通需要測量的交流電壓輸入信號，控制直流A/D采集變換電路模塊對輸入的直流電壓信號進行采集和A/D轉(zhuǎn)換，讀取A/D轉(zhuǎn)換后的電壓數(shù)字量，并存儲在內(nèi)部寄存器中。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CPCI總線的多路交流電壓有效值的測量方法，其特征在于所述CPCI總線接口電路模塊的功能為：與上位機進行通訊和數(shù)據(jù)交互，完成上位機輸入的CPCI總線地址到本地地址的映射，將計算機系統(tǒng)的CPCI總線信號轉(zhuǎn)化為CPLD控制電路模塊能夠處理的傳統(tǒng)的本地地址數(shù)據(jù)總線，把電壓測量數(shù)據(jù)上傳至上位機。