一種基于gps信號(hào)的多通道模擬量采集模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了種基于GPS信號(hào)的多通道模擬量采集模塊，包括有GPS天線、GPS信號(hào)接收模塊、高精度恒溫晶振、FPGA控制模塊和多通道采樣電路，GPS天線通過(guò)GPS信號(hào)接收模塊連接至FPGA控制模塊，所述高精度恒溫晶振給FPGA控制模塊提供時(shí)鐘信號(hào)，所述FPGA控制模塊與多通道采樣電路連接。本發(fā)明通過(guò)FPGA控制模塊接收GPS信號(hào)來(lái)同步接收多通道采樣電路，保證了多路數(shù)據(jù)采集的精確時(shí)序控制以及采樣的高速和實(shí)時(shí)性；同時(shí)將多通道采樣電路分為九路獨(dú)立的采樣電路，分別對(duì)保護(hù)電流、測(cè)量電流和電壓信號(hào)進(jìn)行同步采集，同時(shí)提供了MU測(cè)試所需的全部源信號(hào)，提高了測(cè)試試驗(yàn)效率和測(cè)試的全面性。本發(fā)明作為一種基于GPS信號(hào)的多通道模擬量采集模塊可廣泛應(yīng)用于合并單元的測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】。
【專利說(shuō)明】一種基于GPS信號(hào)的多通道模擬量采集模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)中合并單元的測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種基于GPS信號(hào)的多 通道模擬量采集模塊。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，智能變電站工程應(yīng)用中的合并單元（MU)主要分為兩大類，與電子式互感器 采集單元相連的數(shù)字量輸入MU，以及和傳統(tǒng)電流電壓互感器相連的模擬量輸入MU。其中， 傳統(tǒng)互感器與MU配合已經(jīng)是一個(gè)被業(yè)內(nèi)接受并廣泛應(yīng)用的方案。MU作為一個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的 自動(dòng)化裝置而出現(xiàn)，負(fù)責(zé)完成一個(gè)間隔內(nèi)多支互感器輸出的模擬量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)同 步，數(shù)據(jù)的處理和發(fā)送，以及其他必要的開關(guān)量采集、自檢等等功能。MU作為過(guò)程層的接口 設(shè)備，對(duì)于所有間隔層設(shè)備和整個(gè)站控層系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，起著至關(guān)重要的作用。
[0003] 合并單元測(cè)試儀是對(duì)MU這一運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行功能和性能檢測(cè)的設(shè)備，是替應(yīng)用MU 數(shù)據(jù)的間隔層保護(hù)，計(jì)量，監(jiān)控，故障錄波等裝置進(jìn)行把關(guān)的關(guān)鍵檢測(cè)設(shè)備，其主要功能包 括檢測(cè)MU的所有數(shù)據(jù)通道的比差、角差、復(fù)合誤差、絕對(duì)延時(shí)時(shí)間、信噪比、暫態(tài)最大峰值 誤差、衰減時(shí)間常數(shù)等指標(biāo)，以及MU報(bào)文抖動(dòng)時(shí)間、同步守時(shí)精度、多通道同步性檢測(cè)等功 能。檢測(cè)的原理是直接比較式，即接收MU的輸出信號(hào)作為被試信號(hào)，同時(shí)接收并采集輸入 到MU的模擬量信號(hào)，作為檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)源信號(hào)，通過(guò)將被試信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)源信號(hào)進(jìn)行比較完成 上述各種測(cè)試功能?？梢?，合并單元測(cè)試儀對(duì)模擬標(biāo)準(zhǔn)源信號(hào)的采集，關(guān)系到整個(gè)測(cè)試試驗(yàn) 的準(zhǔn)確度和可信度，而現(xiàn)有技術(shù)中通常對(duì)信號(hào)的采集不夠完整，從而導(dǎo)致測(cè)試試驗(yàn)效率低， 并且由于采樣數(shù)據(jù)的不同步，導(dǎo)致MU測(cè)試中試品數(shù)據(jù)的同步分析不精確。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是：提供一種基于GPS信號(hào)的高精度、高帶 寬、高速同步多通道模擬量采集模塊。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于GPS信號(hào)的多通道模擬量采集模塊，包括 有GPS天線、GPS信號(hào)接收模塊、高精度恒溫晶振、FPGA控制模塊和多通道采樣電路，所述 GPS天線通過(guò)GPS信號(hào)接收模塊連接至FPGA控制模塊的GPS信號(hào)接收端，所述高精度恒溫 晶振的輸出端連接至FPGA控制模塊的時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述FPGA控制模塊與多通道采樣 電路連接。
[0006] 進(jìn)一步，所述多通道采樣電路為九路獨(dú)立的采樣電路，所述九路獨(dú)立的采樣電路 包括有A相保護(hù)電流采樣電路、B相保護(hù)電流采樣電路、C相保護(hù)電流采樣電路、A相測(cè)量電 流采樣電路、B相測(cè)量電流采樣電路、C相測(cè)量電流采樣電路、A相電壓采樣電路、B相電壓 采樣電路和C相電壓采樣電路。
[0007] 進(jìn)一步，所述A相保護(hù)電流采樣電路包括有霍爾電流轉(zhuǎn)換器、第一低通濾波器和 第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述霍爾電流轉(zhuǎn)換器的輸出端依次通過(guò)第一低通濾波器和第一模數(shù)轉(zhuǎn)換 器連接至FPGA的采樣數(shù)據(jù)輸入端。
[0008] 進(jìn)一步，所述B相保護(hù)電流采樣電路和C相保護(hù)電流采樣電路具有同A相保護(hù)電 流采樣電路相同的電路結(jié)構(gòu)。
[0009] 進(jìn)一步，所述A相測(cè)量電流采樣電路包括有高精度CT、精密取樣電阻、第二低通濾 波器和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述高精度CT的輸出端依次通過(guò)精密取樣電阻、第二低通濾波器 和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接至FPGA的采樣數(shù)據(jù)輸入端。
[0010] 進(jìn)一步，所述B相測(cè)量電流采樣電路和C相測(cè)量電流采樣電路具有同A相測(cè)量電 流采樣電路相同的電路結(jié)構(gòu)。
[0011] 進(jìn)一步，所述A相電壓采樣電路包括有高精度PT、第三低通濾波器和第三模數(shù) 轉(zhuǎn)換電路，所述高精度PT的輸出端依次通過(guò)第三低通濾波器和第三模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接至 FPGA的采樣數(shù)據(jù)輸入端。
[0012] 進(jìn)一步，所述B相電壓采樣電路和C相電壓采樣電路具有同A相電壓采樣電路相 同的電路結(jié)構(gòu)。
[0013] 進(jìn)一步，所述FPGA控制模塊包括有采樣觸發(fā)脈沖輸出端和采樣數(shù)據(jù)輸入端，所述 采樣觸發(fā)脈沖輸出端用于向多通道采樣電路中的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出采樣觸發(fā)脈沖信號(hào)，所 述采樣數(shù)據(jù)輸入端用于接收多通道采樣電路中的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的采樣信號(hào)。
[0014] 進(jìn)一步，所述GPS信號(hào)接收模塊通過(guò)GPS天線接收到的GPS信號(hào)，所述FPGA控制 模塊根據(jù)GPS信號(hào)產(chǎn)生采樣觸發(fā)脈沖信號(hào)。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)FPGA控制模塊接收GPS信號(hào)并利用GPS信號(hào) 來(lái)同步接收多通道采樣電路，保證了多路數(shù)據(jù)采集的精確時(shí)序控制以及采樣的高速和實(shí)時(shí) 性，又為MU測(cè)試中與試品數(shù)據(jù)的同步和事后分析增加了一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間參考維度；同時(shí)將 多通道采樣電路分為九路獨(dú)立的采樣電路，分別對(duì)保護(hù)電流、測(cè)量電流和電壓信號(hào)進(jìn)行同 步采集，同時(shí)提供了 MU測(cè)試所需的全部源信號(hào)，提高了測(cè)試試驗(yàn)效率和測(cè)試的全面性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為應(yīng)用本發(fā)明的采樣值網(wǎng)絡(luò)傳輸示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明： 參照?qǐng)D1，一種基于GPS信號(hào)的多通道模擬量采集模塊，包括有GPS天線、GPS信號(hào)接收 模塊、高精度恒溫晶振、FPGA控制模塊和多通道采樣電路，所述GPS天線通過(guò)GPS信號(hào)接收 模塊連接至FPGA控制模塊的GPS信號(hào)接收端，所述高精度恒溫晶振的輸出端連接至FPGA 控制模塊的時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述FPGA控制模塊與多通道采樣電路連接。
[0018] 本發(fā)明中FPGA控制模塊采用Xilinx的Spartan3系列產(chǎn)品XC3S1500,包含有150 萬(wàn)個(gè)系統(tǒng)門，32個(gè)專用乘法器，4個(gè)數(shù)字時(shí)鐘管理模塊，邏輯資源豐富，運(yùn)行速度快。FPGA 利用精確的時(shí)序控制能力，完成以太網(wǎng)的MAC子層設(shè)計(jì)、MAC子層與以太網(wǎng)控制器的接口設(shè) 計(jì)，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接收，ADC的控制，以及所有模擬采樣值和數(shù)字采樣值的時(shí)標(biāo)的標(biāo)定。
[0019] 本發(fā)明中GPS信號(hào)接收模塊為基于瑞士 u-blox公司的LEA-5T高性能精確授時(shí) GPS模塊，補(bǔ)償后的時(shí)間脈沖精確度可高達(dá)15納秒。該模塊只需一顆衛(wèi)星即可工作，節(jié)省 成本，體積小巧，可以輕松集成，適用于GPS、SBAS、UMTS、GALILEO的信號(hào)跟蹤，也可以用于 跨越地理范圍較大的系統(tǒng)和設(shè)備(如NTP時(shí)間服務(wù)器）之間需要精確授時(shí)的數(shù)據(jù)通訊。
[0020] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述多通道采樣電路為九路獨(dú)立的采樣電路，所述 九路獨(dú)立的采樣電路包括有Α相保護(hù)電流采樣電路、Β相保護(hù)電流采樣電路、C相保護(hù)電流 采樣電路、A相測(cè)量電流采樣電路、B相測(cè)量電流采樣電路、C相測(cè)量電流采樣電路、A相電 壓采樣電路、B相電壓采樣電路和C相電壓采樣電路。
[0021] 參照?qǐng)D1，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述A相保護(hù)電流采樣電路包括有霍爾電 流轉(zhuǎn)換器、第一低通濾波器和第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述霍爾電流轉(zhuǎn)換器的輸出端依次通過(guò)第 一低通濾波器和第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接至FPGA的采樣數(shù)據(jù)輸入端。
[0022] 保護(hù)電流幅值動(dòng)態(tài)范圍大，進(jìn)行合并單元暫態(tài)特性測(cè)試時(shí)外部輸入的電流瞬時(shí)值 可能達(dá)到額定電流的9(Γ100倍，電流中除了工頻基波分量外，還含有豐富的諧波成分，以 及含量不等的衰減直流暫態(tài)分量，因而，將保護(hù)電流轉(zhuǎn)換成可供AD采集的電壓信號(hào)時(shí)，要 保證I/V轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)的高帶寬，以保證將電流的暫態(tài)特性高保真的傳變到后端信號(hào)調(diào)理回 路。目前國(guó)內(nèi)MU的電流回路暫態(tài)精度最高采用5ΤΡΕ級(jí)，據(jù)此I/V轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的精度控制在 0. 2%以內(nèi)，本發(fā)明方案采用霍爾電流傳感器來(lái)完成保護(hù)電流的I/V轉(zhuǎn)換。霍爾電流傳感器 采用額定電流為300Α的基于閉環(huán)磁平衡原理的高精度傳感器，測(cè)量范圍可達(dá)600Α，精度為 0. 2%，di/dt跟隨精度>200A/us，響應(yīng)時(shí)間〈lus，帶寬達(dá)100kHz。霍爾電流傳感器不和被測(cè) 電路發(fā)生電接觸，不影響被測(cè)電路，不消耗被測(cè)電源的功率；可以測(cè)量任意波形的電流如直 流、交流、脈沖、三角波形等；響應(yīng)時(shí)間快，可小于lus，工作頻帶寬，在(TlOOKHz頻率范圍 內(nèi)的信號(hào)均可以測(cè)量。
[0023] 霍爾電流傳感器輸出的電壓信號(hào)進(jìn)入第一低通濾波器，綜合考慮測(cè)試試驗(yàn)中的暫 態(tài)電流的頻譜分布范圍主要在15kHz以內(nèi)，被測(cè)MU的帶寬目前都不超過(guò)6. 4kHz，故將第一 低通濾波器的截止頻率放在15kHz，盡可能的濾除與試驗(yàn)無(wú)關(guān)的高頻分量的影響，防止頻率 混疊對(duì)試驗(yàn)精度的影響。低通濾波采用RC二階低通濾波器設(shè)計(jì)，相對(duì)于一階濾波器，二階 濾波器削減高頻信號(hào)能起到更高的效果，過(guò)渡區(qū)衰減較快，頻率增加一倍時(shí)信號(hào)幅值衰減 75% (每倍頻-12dB)。
[0024] 第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器完成模擬量的采集，基于第一低通濾波器的截止頻率為15kHz，濾 波器的衰減過(guò)渡區(qū)寬度按1倍的截止頻率考慮，則模數(shù)轉(zhuǎn)換器需要采集的有效信號(hào)的頻率 范圍為30kHz，根據(jù)奈奎斯特定律將模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣率定為60kHz。
[0025] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述B相保護(hù)電流采樣電路和C相保護(hù)電流采樣電 路具有同A相保護(hù)電流采樣電路相同的電路結(jié)構(gòu)。
[0026] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述A相測(cè)量電流采樣電路包括有高精度CT、精密 取樣電阻、第二低通濾波器和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述高精度CT的輸出端依次通過(guò)精密取樣 電阻、第二低通濾波器和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接至FPGA的采樣數(shù)據(jù)輸入端。
[0027] 三路測(cè)量電流的采集主要是用來(lái)完成合并單元測(cè)量電流通道的穩(wěn)態(tài)性能測(cè)試，目 前國(guó)內(nèi)MU的測(cè)量電流精度最高為0. 2S級(jí)，因而對(duì)于測(cè)量電流的采集應(yīng)該將精度控制在 0. 05%以內(nèi)，同時(shí)，測(cè)量電流的最大幅值不會(huì)超過(guò)額定電流的2倍，這是有別于保護(hù)電流測(cè) 量的地方。測(cè)量電流的I/V轉(zhuǎn)換，采取高精度CT加精密取樣電阻的方式來(lái)完成，高精度CT 的等級(jí)選用〇. 01S，精密電阻的精度選用0. 01%，可以確保轉(zhuǎn)換的高精度。
[0028] 測(cè)量電流轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)的電壓信號(hào)進(jìn)入第二低通濾波器，考慮到被測(cè)MU的帶寬不超 過(guò)6. 4kHz，將第二低通濾波器的截止頻率定為10kHz，可以滿足穩(wěn)態(tài)測(cè)試的各項(xiàng)試驗(yàn)對(duì)標(biāo) 準(zhǔn)源的帶寬要求。
[0029] 第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器選型和第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器參數(shù)設(shè)計(jì)都完全相同，并按照多通道嚴(yán)格 同步采樣設(shè)計(jì)，故測(cè)量電流的采樣頻率也為60kHz。
[0030] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述B相測(cè)量電流采樣電路和C相測(cè)量電流采樣電 路具有同A相測(cè)量電流采樣電路相同的電路結(jié)構(gòu)。
[0031] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述A相電壓采樣電路包括有高精度PT、第三低通 濾波器和第三模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述高精度PT的輸出端依次通過(guò)第三低通濾波器和第三模 數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接至FPGA的采樣數(shù)據(jù)輸入端。
[0032] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述B相電壓采樣電路和C相電壓采樣電路具有同 A相電壓采樣電路相同的電路結(jié)構(gòu)。
[0033] 上述三路電壓信號(hào)的輸入范圍不超過(guò)額定值的2倍，目前MU的電壓通道的最高精 度等級(jí)為0. 2級(jí)，故本模塊的的電壓采樣回路精度應(yīng)該控制在0. 05%以內(nèi)。為此選用精度 等級(jí)為0.01級(jí)的高精度PT完成高電壓到低電壓的轉(zhuǎn)換。高精度PT的二次電壓輸出進(jìn)入 到第三低通濾波器，考慮到被測(cè)MU帶寬不會(huì)超過(guò)6. 5kHz，且MU電壓通道穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)測(cè)試試 驗(yàn)信號(hào)的帶寬不會(huì)超過(guò)15kHz，此處的第三低通濾波器截止頻率設(shè)計(jì)和保護(hù)電流的第一低 通濾波器相同，即15kHz。第三低通濾波器輸出的電壓進(jìn)入第三模數(shù)轉(zhuǎn)換器，第三模數(shù)轉(zhuǎn)換 器的設(shè)計(jì)與上述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器相同。
[0034] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述FPGA控制模塊包括有米樣觸發(fā)脈沖輸出端和 采樣數(shù)據(jù)輸入端，所述采樣觸發(fā)脈沖輸出端用于向多通道采樣電路中的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出 采樣觸發(fā)脈沖信號(hào)，所述采樣數(shù)據(jù)輸入端用于接收多通道采樣電路中的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出 的米樣信號(hào)。
[0035] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述GPS信號(hào)接收模塊通過(guò)GPS天線接收到的GPS 信號(hào)，所述FPGA控制模塊根據(jù)GPS信號(hào)產(chǎn)生采樣觸發(fā)脈沖信號(hào)。
[0036] 九個(gè)通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換均采用24位Σ - Λ架構(gòu)高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7765,采樣率定 為60kHz時(shí)動(dòng)態(tài)范圍高達(dá)為115dB，該轉(zhuǎn)換器具有出色的直流特性，非常適合在同時(shí)需要直 流數(shù)據(jù)的情況下對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集。擁有全頻片內(nèi)FIR濾波器，可在奈奎斯特 頻率點(diǎn)上獲得濾波器的全阻帶衰減，此特性可更好地防止大于奈奎斯特頻率的信號(hào)混疊回 饋到輸入信號(hào)帶寬中。AD7765提供低功耗模式，可顯著降低功耗，但不會(huì)降低輸出數(shù)據(jù)速率 或可用輸入帶寬。模數(shù)轉(zhuǎn)換器由FPGA控制模塊來(lái)控制，F(xiàn)PGA控制模塊完成所有通道的采 樣觸發(fā)脈沖的發(fā)送和模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣數(shù)據(jù)的接收，采樣脈沖由FPGA控制模塊統(tǒng)一發(fā)出，確保 多通道采樣同步，模數(shù)轉(zhuǎn)換通過(guò)SPI同步串行接口將采樣值傳給FPGA控制模塊，在同一時(shí) 間提供了 MU測(cè)試所需的全部標(biāo)準(zhǔn)源信號(hào)，大大提高了測(cè)試試驗(yàn)效率和測(cè)試的全面性。
[0037] FPGA控制模塊產(chǎn)生的采樣脈沖與GPS信號(hào)同步，GPS天線連接到GPS信號(hào)接收模 塊，該模塊完成GPS時(shí)間信號(hào)的提取，通過(guò)同步串行接口將時(shí)間信息發(fā)送給FPGA控制模塊， 同時(shí)發(fā)送1PPS秒脈沖信號(hào)給FPGA控制模塊。
[0038] FPGA控制模塊根據(jù)接收到的當(dāng)前l(fā)pps信號(hào)并基于自身60M高精度晶振信號(hào)來(lái)產(chǎn) 生模數(shù)轉(zhuǎn)換所需的60kHz采樣脈沖信號(hào)，每秒鐘完成一次采樣脈沖信號(hào)和1PPS信號(hào)的同 步；同時(shí)，F(xiàn)PGA控制模塊對(duì)接收到的每一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣值數(shù)據(jù)標(biāo)定當(dāng)前的GPS時(shí)間信息。 可見，多通道模擬量采集模塊可以完成九通道的模擬量采集并標(biāo)定對(duì)應(yīng)的GPS時(shí)間。
[0039] FPGA控制模塊的運(yùn)行時(shí)鐘基于一個(gè)60M的高精度恒溫晶振，以保證所有的時(shí)間控 制的精度。
[0040] 高精度恒溫晶振采用0CX050恒溫晶振，-40至85度的工作溫度，小于lppb的溫漂 特性，_160dBc/lKHz的低相位噪聲，最大10ppb/year的低老化，高精度晶振為PowerPC和 FPGA提供時(shí)鐘節(jié)拍，保證了時(shí)序控制的精確性，以及長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。
[0041] 以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施 例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可以作出種種的等同變換或替 換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于GPS信號(hào)的多通道模擬量采集模塊，其特征在于：包括有GPS天線、GPS信 號(hào)接收模塊、高精度恒溫晶振、FPGA控制模塊和多通道采樣電路，所述GPS天線通過(guò)GPS信 號(hào)接收模塊連接至FPGA控制模塊的GPS信號(hào)接收端，所述高精度恒溫晶振的輸出端連接至 FPGA控制模塊的時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述FPGA控制模塊與多通道采樣電路連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GPS信號(hào)的多通道模擬量采集模塊，其特征在于： 所述多通道采樣電路為九路獨(dú)立的采樣電路，所述九路獨(dú)立的采樣電路包括有A相保護(hù)電 流采樣電路、B相保護(hù)電流采樣電路、C相保護(hù)電流采樣電路、A相測(cè)量電流采樣電路、B相 測(cè)量電流采樣電路、C相測(cè)量電流采樣電路、A相電壓采樣電路、B相電壓采樣電路和C相電 壓采樣電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于GPS信號(hào)的多通道模擬量采集模塊，其特征在于： 所述A相保護(hù)電流采樣電路包括有霍爾電流轉(zhuǎn)換器、第一低通濾波器和第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器， 所述霍爾電流轉(zhuǎn)換器的輸出端依次通過(guò)第一低通濾波器和第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接至FPGA的 采樣數(shù)據(jù)輸入端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于GPS信號(hào)的多通道模擬量采集模塊，其特征在于： 所述B相保護(hù)電流采樣電路和C相保護(hù)電流采樣電路具有同A相保護(hù)電流采樣電路相同的 電路結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于GPS信號(hào)的多通道模擬量采集模塊，其特征在于： 所述A相測(cè)量電流采樣電路包括有高精度CT、精密取樣電阻、第二低通濾波器和第二模數(shù) 轉(zhuǎn)換器，所述高精度CT的輸出端依次通過(guò)精密取樣電阻、第二低通濾波器和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換 器連接至FPGA的采樣數(shù)據(jù)輸入端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于GPS信號(hào)的多通道模擬量采集模塊，其特征在于： 所述B相測(cè)量電流采樣電路和C相測(cè)量電流采樣電路具有同A相測(cè)量電流采樣電路相同的 電路結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于GPS信號(hào)的多通道模擬量采集模塊，其特征在于： 所述A相電壓采樣電路包括有高精度PT、第三低通濾波器和第三模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述高精 度PT的輸出端依次通過(guò)第三低通濾波器和第三模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接至FPGA的采樣數(shù)據(jù)輸入 端。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于GPS信號(hào)的多通道模擬量采集模塊，其特征在于： 所述B相電壓采樣電路和C相電壓采樣電路具有同A相電壓采樣電路相同的電路結(jié)構(gòu)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于GPS信號(hào)的多通道模擬量采集模塊，其特征在于： 所述FPGA控制模塊包括有采樣觸發(fā)脈沖輸出端和采樣數(shù)據(jù)輸入端，所述采樣觸發(fā)脈沖輸 出端用于向多通道采樣電路中的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出采樣觸發(fā)脈沖信號(hào)，所述采樣數(shù)據(jù)輸入 端用于接收多通道采樣電路中的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的采樣信號(hào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種GPS信號(hào)的多通道模擬量采集模塊，其特征在于：所述 GPS信號(hào)接收模塊通過(guò)GPS天線接收到的GPS信號(hào)，所述FPGA控制模塊根據(jù)GPS信號(hào)產(chǎn)生 采樣觸發(fā)脈沖信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK104155545SQ201410363527
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】黃東山, 周衛(wèi), 王曉明, 陳銘, 楊理才, 羅強(qiáng), 張耀宇, 張煒 申請(qǐng)人:廣西電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院