阻抗测量技术文档.docVIP

阻抗测量原理 阻抗测量采用目前主流的矢量电压电流法。矢量电压电流法是基于现代电子计算机技术的一种数字测量方法，在稳态时，阻抗定义为电压和电流的矢量比，因此矢量电压电流的方法是将测试信号电压加到被测件，测量信号电流流过被测件，然后由电压和电流矢量之比计算测试端阻抗。使用快速傅里叶变换(FFT)将采集到的一系列时域信号映射到频域，进而获得电力线的频域阻抗特性。 测量原理如下图所示： SG为信号源，Rs为用于采样的电阻，|Z|为电力线等效阻抗 阻抗测量由硬件平台和软件两部分共同实现。 硬件平台是阻抗测量实现的基础，主要由TMS320F2809为主处理器结合相应的功能电路实现，主要分为两部分，一部分为信号输入电路，另一部分为信号发送电路。信号输入部分是将电力线上过来的电压、电流信号进行调理、滤波、放大转换成方便进行处理的0～5V的模拟电压。信号发送电路就是往电力线发送所需要测试频率的信号。 软件部分是系统实现的关键，在硬件平台的基础上，由程序实现整个阻抗测量的功能。软件部分由主程序、阻抗测量、时域噪声测量、频域噪声测量以及DSP与外设接口程序五部分组成。 阻抗测量的硬件系统组成硬件设计是阻抗测量实现的基础和平台，硬件系统的功能对整个系统功能的实现起着关键作用。设计上采用TI公司的TMS320F2809作为硬件设计的核心，实现对测量信号的数字滤波，阻抗值计算任务。 硬件的简要框图： 阻抗测量硬件组成示意图 如图所示，阻抗测量主要是信号输入电路和信号发送电路组成。 系统的软件主要由五部分构成：主程序、阻抗测量、频域噪声测量、时域噪声测量以及DSP与外设接口程序。主程序主要是完成初始化系统，扫描串口数据，任务调度的功能。阻抗测量部分主要负责发送频率信号，AD采样数据，然后进行FFT变换和阻抗值计算。频域噪声测量主要负责对AD采样到得数据进行频谱分析。时域噪声测量主要负责对AD采样到数据进行功率谱密度分析。驱动程序提供了系统对外接口通讯的功能。 主程序控制流程图： 阻抗测量流程图：