论文部分内容阅读
随着实体经济的飞速发展,电能已经成为人类最重要的能源之一,而电能作为一种有偿资源我们必须通过电能表对其进行度量,电能表的精确度直接关乎人民的日常生活,因此电能表校验装置已经成为电力部门和电能表厂家的必须品。但是随着电能表校验装置的不断推广,我们对电能表校验装置的精度和功能都提出了更高的要求,而想要研发出一个好的电能表校验装置,必须先研发出一个好的正弦信号发生器。 本文所研究的十二路正弦信号源及其波形回放系统主要应用于便携式电能表校验装置当中。本文的目的是研究出一套拥有十二个输出通道,并且其输出波形的频率、幅值、相位皆单独可调,同时可以在其中任意一路或多路进行波形回放的高精度正弦信号源系统。基于以上目的,本文对以下内容进行了研究: 首先对电能表校验装置的研究现状进行了简略的介绍,并对电能表校验领域中的两种主流校验方法进行了描述,同时指出标准表法是适合我们的校验方法。 接着阐述了直接数字频率合成技术(DDS)的原理,并对直接数字频率合成技术中相关参数的设置进行了分析,同时指出在该参数下,本系统可以达到频率调节范围为0到1000Hz,调频细度为0.01Hz的技术指标。 其次选择了单片机加FPGA的系统架构,并对该系统架构下波形回放系统的设计进行了详细介绍。 再次对十二路正弦信号源的设计进行了阐述,并以单片机作为正弦信号源的核心控制模块,以FPGA作为直接数字频率合成器,它可以同时输出十二路频率、相位、幅值皆可单独调节的正弦波信号。 同时对波形回放系统的设计进行了说明,其以U盘作为待回放波形存储器,以单片机加FPGA作为待回放波形数据传输媒介,它可以在十二输出通道中的任意一路或几路输出待回放波形信号。 所设计的十二路正弦信号源及其波形回放系统,经过实验室测试和现场测试,完全达到了设计目标,其中正弦波在高频段的精度和待回放波形的精度超出了预期,同时它拥有较强的抗干扰能力。