手持式瞬態(tài)磁場記錄儀硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、智能變電站中前移至一次設(shè)備近旁的二次設(shè)備將遭受更為嚴(yán)酷的電磁干擾環(huán)境,可能導(dǎo)致二次設(shè)備損壞,也可能因此造成保護(hù)設(shè)備誤動作或不動作。掌握變電站的電磁環(huán)境,分析變電站電磁干擾的特征對抑制電磁干擾、保護(hù)二次設(shè)備和保護(hù)裝置穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的意義?，F(xiàn)場測量的方法是研究變電站電磁環(huán)境的一種重要的手段。目前,變電站瞬態(tài)電磁干擾的測量系統(tǒng)并不常見,且在使用上具有較明顯的局限性,因此,本文研制了一臺適用于變電站瞬態(tài)磁場環(huán)境測量、記錄及分析的手持式設(shè)備。<

2、br>　　該設(shè)備由磁場測量探頭和記錄儀主機(jī)兩部分組成。磁場測量探頭采用了基于AMR效應(yīng)的磁阻傳感器,而記錄儀主機(jī)采用了基于FPGA+ARM+ARM的系統(tǒng)架構(gòu)。論文先后完成了磁場采集模擬前端,數(shù)據(jù)中繼引擎,人機(jī)交互單元,數(shù)據(jù)存儲單元以及電源系統(tǒng)等電路的設(shè)計(jì),其中,磁場采集模擬前端重點(diǎn)研究了交流通道和放大電路的設(shè)計(jì)方法,從理論上推導(dǎo)了增益分配對于輸出信噪比的影響,數(shù)據(jù)中繼引擎重點(diǎn)研究了FPGA與DDR2接口電路的設(shè)計(jì)方法,并通過仿真驗(yàn)證了設(shè)

3、計(jì)的正確性。記錄儀最終實(shí)現(xiàn)了磁場波形顯示、大容量數(shù)據(jù)存儲、離線分析、GPS時標(biāo)、USB讀卡器以及人機(jī)交互等功能。記錄儀安裝簡單,維護(hù)方便,體型輕巧,便于攜帶,適合戶外長時間工作。
　　實(shí)驗(yàn)室工頻磁場試驗(yàn)和脈沖磁場試驗(yàn)分別測試了記錄儀工頻磁場測試性能和瞬態(tài)磁場的捕獲性能。試驗(yàn)結(jié)果說明記錄儀能夠?qū)ψ冸娬菊＿\(yùn)行時的穩(wěn)態(tài)磁場環(huán)境以及變電站開關(guān)操作或系統(tǒng)故障等暫態(tài)過程時的瞬態(tài)磁場環(huán)境進(jìn)行有效的測量。
　　對錦屏-蘇南±800kV換流