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North China Electric Power University 第十六讲 数据采集与处理 肖仕武，薛安成 Office:J5B309 TelNorth China Electric Power University page* * 数据采集的开关量输入电路 开关量输出电路 模拟量输入电路 模拟量输出电路 第二章 数据采集与处理 North China Electric Power University page* * 电力系统运行控制所需要的信息 遥测量 母线电压 各线路的有功、无功功率或电流 变压器有功、无功功率、分接头档位 发电机/电厂所发有功、无功出力 电站/厂，线路有功电度 系统频率 水库水位 气象数据 遥信量 断路器的合、分状态 隔离刀闸的合、分状态 各个元件保护状态 自动装置的动作状态 事故总信号 North China Electric Power University page* * 数据采集与控制的基本硬件结构 North China Electric Power University page* * 开关量输入基本硬件结构 North China Electric Power University page* * 隔离电路 1、继电器隔离 2、光电隔离 North China Electric Power University page* * 滤波去抖电路 North China Electric Power University page* * 三态门的工作原理 North China Electric Power University page* * 锁存器 (1) 为低电平、G为高电平时，输出端状态和输入端状态相同，即输出跟随输入 (2)当 为低电平、G电平降为低电平时（下降沿），输入端数据锁入内部寄存器中，内部寄存器的数据与输出端相同。当G电位保持为低电平时，输入端数据变化不会影响输出端状态。 (3)当 为高电平时锁存器缓冲三态门封闭，即输出端为高阻态。74LS373的输入端D0-D7与输出端Q0-Q7隔离 North China Electric Power University page* * 地址译码电路 74HC138的真值表 North China Electric Power University page* * 输入/输出的控制方式 查询方式 中断方式 直接存储器存取方式 同步传输方式 North China Electric Power University page* * 开关量输出电路 North China Electric Power University page* * 模拟量输入 基于逐次逼近型A/D转换的模拟量输入电路 North China Electric Power University page* * 模拟量输入 传感器、变送器 传感器将非电量物理量转换为电量物理量 变送器将电量物理量转换为计算机可以处理的电压电流范围 一次PT将高压电转换为0～100v的次级电压 一次CT将大电流转换为0～5A的二次电流 电压、电流变送器将这些范围的信号转换为0～＋5v的电压信号或4～20mA的电流信号 功率变送器的输出为双极性－5v~+5v的电压范围 North China Electric Power University page* * 电压形成回路 将 以上的频率的谐波过滤掉 North China Electric Power University page* * 采样保持 保持期间，S断开，由于A2的高输入阻抗，使得保持电容Ch的电压输出保持充电时的最高值。 采样期间，S闭合，A1通过S向Ch充电，使输出随输入变化而变化。此时电路处于自然采样状态。 North China Electric Power University page* * 多路转换器 各个模拟量在多路转换开关的控制下分时地逐一经A/D转换器转换，每次只选通一路。对多路开关的要求是断开时开路阻抗无穷大，导通时阻抗为0，切换速度快，工作可靠。 常见的多路开关有CD4051B，AD7506等 模拟量多路开关由三部分组成 1 地址输入缓冲和电平转换使得输入端对TTL，CMOS逻辑电平兼容 2 译码和驱动把地址译为通道号代码 3 模拟开关，对应通道的模拟开关导通，将该通道的输入模拟电压引至输出端 North China Electric Power University page* * 多路转换器 若输入模拟通道数目超过16，需多片AD7506，这时需要增加译码器进行片选。 AD7506导通时导通电阻约400Ω，由于不接近0，所