| 题名 | 基于DSP的数字化高精度电流传感器的研究 |
| 作者 | 曾意 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-05-26 |
| 授予单位 | 中国科学院上海应用物理研究所 |
| 授予地点 | 上海应用物理研究所 |
| 导师 | 沈天健 |
| 关键词 | DCCT DSP2812 增量式PID控制 闭环控制 |
| 中文摘要 | 背景 高精度电流感器是采用零磁通原理进行电流检测精密元件，广泛应用于加速器、核磁共振、科研及国防等领域，是精密电源的关键部件。现有的高精度电流传感器采用的是基于模拟控制的零磁通检测技术。随着科技的发展，人们对电源的稳定性和分辨率要求越来越高，某些场合的要求已提高到1ppm，使用模拟电流传感器就很难满足要求。由于模拟信号容易受到干扰，在使用中必须采用一系列的措施防止干扰。 随着近年来数字化技术的不断发展，对数字化电流传感器的需求也越来越迫切，因此开展数字化DCCT的研究工作具有实用意义。 本文基于合众达公司的DEC2812开发板上的2812芯片及板上的D/A转换器，在国产DCCT上实现数字化PID控制，采用的PID控制算法是增量式PID控制算法。TMS320F2812具有较高的运行速度和数据处理能力，能保证系统对多路模拟信号的实时采集和处理，提高系统的整体性能和集成度。 原理 通过F2812的片上12位A/D转换器对零磁通检测器检测到的误差经过放大后的信号进行采样，经过DSP进行增量式数字PID运算，再通过开发板上集成的12位D/A转换芯片DAC7724进行数/模转换，得到实际的模拟反馈量进入反馈回路，使传感器的性能得到提高。同时为进一步解决数字型传感器的数据获取、处理和零磁通补偿、高速数据通讯打下基础。 如图为高精度电流传感器的PID控制算法的数字化原理框图。在闭环中，零磁通检测器检测到误差信号，放大电路将误差信号放大一定的倍数，F2812的高速ADC采集到这个放大后的信号，并在DSP内进行数字PID运算，运算结果由集成的12位数模转换器DAC7724的3号输出端口以直流的方式输出，输出电压经过电压跟随器后输出一定的电流，流过补偿线圈，产生相反的磁通抵消初级电流引起的磁通变化。 设计过程 在对数字化DCCT的理论依据进行充分研究，并对数字化系统的开发工具、软硬件平台有很好的掌握的基础上，编写了了数字化DCCT的控制程序，设计了传感器控制电路和滤波电路，实现了数字化闭环控制。 改进方向 本文在电流传感器上采用了高速高精度增量式PID算法，实现了数字反馈控制。同时为进一步解决数字型传感器的数据获取、处理和零磁通补偿、高速数据通讯打下基础。从长远来看，此设计定位为无专用ADC转换器的数字反馈DCCT， 利用光纤与DSP控制卡之间进行数据传输通讯，并由DSP控制卡对数字DCCT进行控制。 所以以下几个方面还需改进：1、设计DSP算法对检测信号进行分析，提取出反馈控制信号，例如希望得到3次谐波信号，甚至是5次谐波信号作为控制量信号。2、实现高速数据传输通讯，以便达到上层快校正电源控制卡的速率要求。3、分析数字化DCCT中所有可能影响传感器精度的因素，并尽可能予以解决。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-04-11 |
| 页码 | 57 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/7378]  |
| 专题 | 上海应用物理研究所_中科院上海应用物理研究所2004-2010年 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 曾意. 基于DSP的数字化高精度电流传感器的研究[D]. 上海应用物理研究所. 中国科学院上海应用物理研究所. 2009. |
| 个性服务 |
| 查看访问统计 |
| 相关权益政策 |
| 暂无数据 |
| 收藏/分享 |
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。
修改评论