專利名稱：基于fpga控制的全自動spd熱穩(wěn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種電涌保護(hù)器(以下簡稱為SPD)熱穩(wěn)定性試驗(yàn)的測試裝置，具體是一種基于FPGA控制的全自動sro熱穩(wěn)儀。
背景技術(shù)：
隨著對防雷工程質(zhì)量要求的提高，電涌保護(hù)器(sro)的質(zhì)量和安全問題越來越受重視。sro在使用過程中既要起到良好的防雷作用，又要避免因自身質(zhì)量問題帶來火災(zāi)危害。將sro并接在電源線路中，當(dāng)電源電壓出現(xiàn)波動或長時間過壓時，就會有較大的泄漏電流流過sro模塊，產(chǎn)生相當(dāng)高的熱量，甚至冒煙起火并可能蔓延，引發(fā)電源系統(tǒng)癱瘓或火災(zāi)等嚴(yán)重事故。熱穩(wěn)定性測試便是模擬SPD在泄漏電流增大情況下的熱穩(wěn)定性能的試驗(yàn)，國內(nèi)外的一些測試實(shí)踐表明有些產(chǎn)品能夠通過沖擊測試，但卻很難通過熱穩(wěn)定測試，因此SPD 的熱穩(wěn)定性試驗(yàn)是非常關(guān)鍵的測試項(xiàng)目。根據(jù)國標(biāo)的規(guī)定，SPD熱穩(wěn)定測試的試驗(yàn)電流需從2mA的工頻電流開始，每次增加2mA或上次數(shù)值的5%，每次通電應(yīng)達(dá)到熱平衡(在10分鐘內(nèi)溫度變化小于2K)。然后按照SPD的脫離器動作情況、SPD表面溫度或燃燒痕跡、部件彈出現(xiàn)象等判斷其是否合格，因此是很費(fèi)時的。經(jīng)過對現(xiàn)有熱穩(wěn)定測試技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)現(xiàn)有的熱穩(wěn)儀雖然能為試驗(yàn)提供標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電流，但設(shè)備均為手動操作控制，在合格判定中易受人為因素影響，且存在測試效率低，電流穩(wěn)定性不夠，判斷的客觀性差等問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種基于FPGA控制的全自動SPD熱穩(wěn)儀。利用VB語言開發(fā)的上位機(jī)系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)測試流程輸入、升降壓按鈕操作及波形顯示、參數(shù)計(jì)算等功能；應(yīng)用FPGA作為下位機(jī)處理器實(shí)現(xiàn)對熱穩(wěn)定測試流程的控制。所述的基于FPGA控制的全自動sro熱穩(wěn)儀可為熱穩(wěn)定測試提供按照測試流程自動變化的恒定交流電流，同時可監(jiān)測SPD的電壓、電流及溫度，并根據(jù)采集的數(shù)據(jù)自動判定試品是否合格，具有較高的精度和效率。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種基于FPGA控制的全自動SH)熱穩(wěn)儀，其特點(diǎn)在于，其構(gòu)成包括第一過流保護(hù)器、第二過流保護(hù)器，第一交流接觸器、第二交流接觸器，變頻電源，測控系統(tǒng)，升壓變壓器，第三交流接觸器，電阻，電流表，電壓表，第一量程選擇開關(guān)、第二量程選擇開關(guān)、第三量程選擇開關(guān)，第一米樣電阻、第二米樣電阻、第三米樣電阻，第一分壓電容、第二分壓電容和熱電偶，所述的測控系統(tǒng)由上位機(jī)、溫度采集器、FPGA、AD變換器、外部時鐘和DA變換器組成，是一個基于FPGA的系統(tǒng)，所述的FPGA包括硬件邏輯模塊、SPI模塊、PIO模塊、UART模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、PLL模塊和NIOS II處理器，F(xiàn)PGA實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理和變頻電源Ml輸出電壓的調(diào)控，上述元部件的連接關(guān)系如下[0008]所述的第一過流保護(hù)器經(jīng)第一交流接觸器、所述的第二過流保護(hù)器經(jīng)第二交流接觸器分別與所述的變頻電源的輸入端相連，該變頻電源的兩個輸出端與所述的升壓變壓器的原邊相連，該升壓變壓器副邊的一端接地，副邊的另一端經(jīng)第三交流接觸器和電阻接待測的SPD的一端，該待測的SPD的另一端接所述的電流表的一端，該電流表的另一端接所述的第一量程選擇開關(guān)、第二量程選擇開關(guān)和第三量程選擇開關(guān)的公共節(jié)點(diǎn)，所述的第一量程選擇開關(guān)、第二量程選擇開關(guān)和第三量程選擇開關(guān)的另一端分別與所述的第一采樣電阻、第二采樣電阻、第三采樣電阻的一端依次相連，所述的第一采樣電阻、第二采樣電阻、第三采樣電阻的另一端接地；在所述的電阻與所述的待測的SPD的節(jié)點(diǎn)和地之間連接由第一 分壓電容和第二分壓電容組成的電容分壓器，在所述的第一分壓電容和第二分壓電容的連接點(diǎn)與地之間連接所述的電壓表；所述的溫度的熱電偶貼在待測的SPD的表面，該熱電偶的輸出端經(jīng)導(dǎo)線與所述的測控系統(tǒng)的溫度采集器相連；所述的電流表和所述的選擇開關(guān)的公共節(jié)點(diǎn)與所述的測控系統(tǒng)的AD變換器相連；所述的測控系統(tǒng)的DA變換器接所述的變頻電源的控制端。所述的FPGA通過AD變換器連接到量程選擇開關(guān)的公共端，所述的SPI模塊通過DA變換器與所述的變頻電源的電壓控制端口相連，用于調(diào)節(jié)變頻電源的輸出；所述的PIO模塊連接到量程選擇開關(guān)的開合控制端，控制試驗(yàn)電流測量的量程；上位機(jī)通過FPGA的UART模塊與FPGA實(shí)現(xiàn)通信，采用串行方式完成人機(jī)交互；溫度采集器通過熱電偶D采集SPD試品表面的溫度，并通過自帶的通信接口將溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)；外部時鐘為有源晶振，產(chǎn)生的時鐘信號進(jìn)入FPGA后經(jīng)內(nèi)部的PLL鎖相環(huán)分頻，供AD變換器使用。利用上述的基于FPGA控制的全自動SPD熱穩(wěn)儀對SPD熱穩(wěn)定性測試的方法，包括下列步驟①將待測的sro試品接在所述的電阻與第一分壓電容的節(jié)點(diǎn)和所述的電流表之間，將所述的熱電偶貼在待測的sro試品表面；②啟動測試后，測控系統(tǒng)的上位機(jī)將整定的試驗(yàn)電流值輸入到FPGA中，測控系統(tǒng)通過AD變換器采集采樣電阻上的電壓值，F(xiàn)PGA通過該電壓值和采樣電阻求出電流的實(shí)測值，所述的電流表顯示出流過sro試品的實(shí)際電流值(用于指示)；③測控系統(tǒng)的核心部件FPGA將所述的實(shí)測值與整定值進(jìn)行比較，同時運(yùn)用過采樣和軟件濾波技術(shù)對電流波形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過DA變換器向所述的變頻電源的控制端口輸出控制信號，使回路電流達(dá)到整定值；④所述的熱電偶將采集到的sro試品溫度通過溫度采集器輸入上位機(jī)，上位機(jī)再與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度對比；⑤根據(jù)試品的電壓、流過的電流和脫離器動作情況對sro試品進(jìn)行判sro試品持續(xù)通過每一檔試驗(yàn)電流等級時，都必須達(dá)到熱平衡或者脫離器動作所述的熱平衡是指sro試品表面的溫度在試驗(yàn)期間10分鐘內(nèi)，溫度的變化小于2K，且SPD試品的表面溫升應(yīng)始終低于120K，否則sro試品為不合格產(chǎn)品；脫離器動作后5分鐘，SPD試品表面溫度不應(yīng)超過周圍環(huán)境溫度80K，若不滿足，則sro試品為不合格產(chǎn)品；sro試品的脫離器動作后，對sro試品施加2Uc的工頻電壓，持續(xù)I分鐘，其中Uc為最大連續(xù)運(yùn)行電壓，通過sro試品的泄漏電流，即所述的電流表顯示的電流應(yīng)彡O. 5mA,否則sro試品不合格。

圖I是本實(shí)用新型基于FPGA控制的全自動SH)熱穩(wěn)儀電路圖。圖2是熱穩(wěn)定自動測試實(shí)現(xiàn)流程圖。其中，圖2 (a)是FPGA執(zhí)行的流程；圖2 (b)是上位機(jī)執(zhí)行的流程。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。 先請參閱圖1，圖I是本實(shí)用新型基于FPGA控制的全自動SPD熱穩(wěn)儀電路圖。由圖可見，本實(shí)用新型基于FPGA控制的全自動sro熱穩(wěn)儀，其構(gòu)成包括第一過流保護(hù)器F1、第二過流保護(hù)器F2，第一交流接觸器K1、第二交流接觸器K2，變頻電源Ml，測控系統(tǒng)M2，升壓變壓器Tl，第三交流接觸器K3，電阻R1，電流表A，電壓表V，第一量程選擇開關(guān)K4、第二量程選擇開關(guān)K5、第三量程選擇開關(guān)K6，第一采樣電阻R2、第二采樣電阻R3、第三采樣電阻R4，第一分壓電容Cl、第二分壓電容C2和熱電偶D，所述的測控系統(tǒng)M2由上位機(jī)、溫度采集器、FPGA、AD變換器、外部時鐘和DA變換器組成，是一個基于FPGA的系統(tǒng)，所述的FPGA包括硬件邏輯模塊、SPI模塊、PIO模塊、UART模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、PLL模塊和NIOSII處理器，F(xiàn)PGA實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理和變頻電源Ml輸出電壓的調(diào)控，上述元部件的連接關(guān)系如下所述的第一過流保護(hù)器Fl經(jīng)第一交流接觸器K1、所述的第二過流保護(hù)器F2經(jīng)第二交流接觸器K2分別與所述的變頻電源Ml的輸入端相連，所述的變頻電源Ml的兩個輸出端與所述的升壓變壓器Tl的原邊相連，該升壓變壓器Tl副邊的一端接地，副邊的另一端經(jīng)第三交流接觸器K3和電阻Rl接待測的SPD的一端，該待測的SPD的另一端接所述的電流表A的一端，該電流表A的另一端接所述的第一量程選擇開關(guān)K4、第二量程選擇開關(guān)K5和第三量程選擇開關(guān)K6的公共節(jié)點(diǎn)，所述的第一量程選擇開關(guān)K4、第二量程選擇開關(guān)K5和第三量程選擇開關(guān)K6的另一端分別與所述的第一采樣電阻R2、第二采樣電阻R3、第三采樣電阻R4的一端依次相連,所述的第一米樣電阻R2、第二米樣電阻R3、第三米樣電阻R4的另一端接地；在所述的電阻Rl與所述的待測的SPD的節(jié)點(diǎn)和地之間連接由第一分壓電容Cl和第二分壓電容C2組成的電容分壓器，在所述的第一分壓電容Cl和第二分壓電容C2的連接點(diǎn)與地之間連接所述的電壓表V ;所述的溫度的熱電偶D貼在待測的SPD表面，該熱電偶D的輸出端經(jīng)導(dǎo)線與所述的測控系統(tǒng)M2的溫度采集器相連；所述的電流表A和所述的選擇開關(guān)的公共節(jié)點(diǎn)與所述的測控系統(tǒng)M2的AD變換器相連；所述的測控系統(tǒng)M2的DA變換器接所述的變頻電源Ml的控制端。所述的FPGA通過AD變換器連接到量程選擇開關(guān)的公共端，所述的SPI模塊通過DA變換器與所述的變頻電源Ml的電壓控制端口相連，用于調(diào)節(jié)變頻電源的輸出；所述的PIO模塊連接到量程選擇開關(guān)K4、K5、K6的開合控制端，控制試驗(yàn)電流測量的量程；上位機(jī)通過FPGA的UART模塊與FPGA實(shí)現(xiàn)通信，采用串行方式完成人機(jī)交互；溫度采集器通過熱電偶D采集sro試品表面的溫度，并通過自帶的通信接口將溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)；外部時鐘為有源晶振，產(chǎn)生的時鐘信號進(jìn)入FPGA后經(jīng)內(nèi)部的PLL鎖相環(huán)分頻，供AD變換器使用。利用所述的基于FPGA控制的全自動SPD熱穩(wěn)儀對STO熱穩(wěn)定性測試的方法，特征在于包括下列步驟①將待測的sro試品接在所述的電阻Rl與第一分壓電容Cl的節(jié)點(diǎn)和所述的電流表A之間，將所述的熱電偶D貼在待測的SPD試品表面；②啟動測試后，測控系統(tǒng)M2中的上位機(jī)將整定的試驗(yàn)電流值輸入到FPGA中，測控系統(tǒng)M2通過AD變換器采集采樣電阻上的電壓值，F(xiàn)PGA通過該電壓值和采樣電阻求出電流的實(shí)測值，所述的電流表A顯示出流過sro試品的實(shí)際電流值(用于指示)；③測控系統(tǒng)M2的核心部件FPGA將所述的實(shí)測值與整定值進(jìn)行比較，同時運(yùn)用過采樣和軟件濾波技術(shù)對電流波形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過DA變換器向所述的變頻電源Ml的控制端口輸出控制信號，使回路電流達(dá)到整定值； ④所述的熱電偶D將采集到的sro試品溫度通過溫度采集器輸入上位機(jī)，上位機(jī)再與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度對比；⑤根據(jù)試品的電壓、流過的電流和脫離器動作情況對SPD試品進(jìn)行判sro試品持續(xù)通過每一檔試驗(yàn)電流等級時，都必須達(dá)到熱平衡或者脫離器動作所述的熱平衡是指sro試品表面的溫度在試驗(yàn)期間10分鐘內(nèi)，溫度的變化小于2K，且SPD試品的表面溫升應(yīng)始終低于120K，否則sro試品為不合格產(chǎn)品；脫離器動作后5分鐘內(nèi)，SPD試品表面溫度不應(yīng)超過周圍環(huán)境溫度80K，若不滿足，則sro試品為不合格產(chǎn)品；sro試品的脫離器動作后，對sro試品施加2Uc的工頻電壓，持續(xù)I分鐘，其中Uc為最大連續(xù)運(yùn)行電壓，通過sro試品的泄漏電流，即所述的電流表顯示的電流應(yīng)彡O. 5mA,否則sro試品不合格。電流量程選擇開關(guān)K4、K5、K6分別串接采樣電阻R2、R3、R4，對應(yīng)IOmA檔、IOOmA檔和IOOOmA檔。選擇好后的采樣電阻R2、R3、R4，再與電阻R1、試品(SPD)和電流表A串聯(lián)構(gòu)成試驗(yàn)回路。電壓表V顯示經(jīng)分壓后的試品電壓(采樣電阻上電壓很低，可忽略)，乘以分壓比后即可得試品電壓。可采用電容分壓，第一電容Cl、第二電容C2為分壓電容，可根據(jù)所需要的分壓比選擇，由單個或多個電容串聯(lián)組成。熱電偶D貼在SPD試品表面，用于采集SPD試品的表面溫度。所述的測控系統(tǒng)M2由上位機(jī)、溫度采集器、FPGA, AD變換器、外部時鐘和DA變換器組成，是一個基于FPGA的系統(tǒng)，所述的FPGA包括硬件邏輯模塊、SPI模塊、PIO模塊、UART模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、PLL模塊和NIOS II處理器，F(xiàn)PGA實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和變頻電源Ml輸出電壓的調(diào)控等。參見圖1，所述的FPGA通過AD變換器連接到量程選擇開關(guān)K4、K5、K6的公共節(jié)點(diǎn)。FPGA的SPI模塊通過DA變換器與變頻電源Ml的電壓控制端口相連，用于調(diào)節(jié)變頻電源的輸出。FPGA中的PIO模塊連接到量程選擇開關(guān)Κ4、Κ5、Κ6的開合控制端，控制試驗(yàn)電流測量的量程。上位機(jī)通過FPGA的UART模塊與FPGA實(shí)現(xiàn)通信，采用串行方式完成人機(jī)交互。溫度采集器通過熱電偶D采集sro試品表面溫度，并通過自帶的通信接口將溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。外部時鐘為有源晶振,產(chǎn)生的時鐘信號進(jìn)入FPGA后經(jīng)內(nèi)部的PLL鎖相環(huán)分頻，供AD變換器使用。本實(shí)用新型的基本工作原理如下啟動測試后，測控系統(tǒng)M2中的上位機(jī)將整定的試驗(yàn)電流值(稱為整定值)通過FPGA的UART模塊輸入到FPGA中，測控系統(tǒng)M2通過AD變換器采集采樣電阻R2、R3或R4上的電壓值，即可計(jì)算出流過試品(SB))的電流(稱為實(shí)測值)。測控系統(tǒng)M2通過FPGA將實(shí)測值與整定值進(jìn)行比較，若實(shí)測值偏大，則降低變頻 電源Ml的控制電壓，以減小最終輸出電壓；反之，若實(shí)測值偏小，則提高變頻電源Ml的控制電壓，以增大最終輸出電壓，同時運(yùn)用過采樣和軟件濾波技術(shù)對測到的電流波形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，直至回路電流達(dá)到整定值。試驗(yàn)過程中的溫度的測量與記錄采用溫度采集器，將采集到的試品溫度通過溫度采集器自帶的通信接口傳輸?shù)綔y控系統(tǒng)M2中的上位機(jī)，將測量溫度與標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定值對比，并根據(jù)試品的電壓、流過的電流和脫離器動作情況自動判斷試品是否合格。下面是本實(shí)用新型的一個實(shí)施例實(shí)施例中的AD變換器選用8位的ADS831E，DA變換器采用TLV5618。試驗(yàn)過程中SPD試品溫度的測量與記錄采用溫度采集器Agilent 34970A。采樣電阻R2、R3、R4分別選用阻值為100Ω、10Ω、1Ω的電阻，依次對應(yīng)IOmA檔、IOOmA檔和IOOOmA檔。外部時鐘為50MHz的有源晶振，產(chǎn)生的時鐘信號進(jìn)入FPGA后經(jīng)內(nèi)部的PLL鎖相環(huán)分頻至128kHz，供AD變換器使用。電容分壓比取為1000。為驗(yàn)證設(shè)備測量的準(zhǔn)確性，選用某廠家生產(chǎn)的sro為試品進(jìn)行測試，通過上位機(jī)輸入有效值為O. 5miTl000mA不等的整定電流，用萬用表測量sro試品實(shí)際流過的電流，將整定值與實(shí)測值進(jìn)行對比，如表I所示，結(jié)果表明電流誤差均在土 3%之內(nèi)，滿足試驗(yàn)要求。表I實(shí)施例的電流整定值與實(shí)測值比較
權(quán)利要求1.一種基于FPGA控制的全自動sro熱穩(wěn)儀，其特征在于，其構(gòu)成包括第一過流保護(hù)器(F1)、第二過流保護(hù)器(F2)，第一交流接觸器(K1)、第二交流接觸器(K2)，變頻電源(M1)，測控系統(tǒng)(M2)，升壓變壓器(Tl)，第三交流接觸器(K3)，電阻(R1)，電流表(A)，電壓表(V)，第一量程選擇開關(guān)(K4)、第二量程選擇開關(guān)(K5)、第三量程選擇開關(guān)(K6)，第一采樣電阻(R2)、第二采樣電阻(R3)、第三采樣電阻(R4)，第一分壓電容(Cl)、第二分壓電容(C2)和熱電偶(D)，所述的測控系統(tǒng)(M2)由上位機(jī)、溫度采集器、FPGA, AD變換器、外部時鐘和DA變換器組成，是一個基于FPGA的系統(tǒng)，所述的FPGA包括硬件邏輯模塊、SPI模塊、PIO模塊、UART模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、PLL模塊和NIOS II處理器，F(xiàn)PGA實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理和變頻電源Ml輸出電壓的調(diào)控，上述元部件的連接關(guān)系如下 所述的第一過流保護(hù)器(Fl)經(jīng)第一交流接觸器(K1)、所述的第二過流保護(hù)器(F2)經(jīng)第二交流接觸器(K2)分別與所述的變頻電源(Ml)的輸入端相連，所述的變頻電源(Ml)的兩個輸出端與所述的升壓變壓器(Tl)的原邊相連，該升壓變壓器(Tl)副邊的一端接地，副邊的另一端經(jīng)第三交流接觸器(K3)和電阻(Rl)接待測的SPD的一端，該待測的SPD的另一端接所述的電流表(A)的一端，該電流表(A)的另一端接所述的第一量程選擇開關(guān)(K4)、 第二量程選擇開關(guān)(K5)和第三量程選擇開關(guān)(K6)的公共節(jié)點(diǎn)，所述的第一量程選擇開關(guān)(K4)、第二量程選擇開關(guān)(K5)和第三量程選擇開關(guān)(K6)的另一端分別與所述的第一采樣電阻(R2)、第二采樣電阻(R3)、第三采樣電阻(R4)的一端依次相連，所述的第一采樣電阻(R2)、第二采樣電阻(R3)、第三采樣電阻(R4)的另一端接地；在所述的電阻(Rl)與所述的待測的SPD的節(jié)點(diǎn)和地之間連接由第一分壓電容(Cl)和第二分壓電容(C2)組成的電容分壓器，在所述的第一分壓電容(Cl)和第二分壓電容(C2)的連接點(diǎn)與地之間連接所述的電壓表(V);所述的溫度的熱電偶(D)接待測的SPD，該熱電偶(D)的輸出端經(jīng)導(dǎo)線與所述的測控系統(tǒng)(M2)的溫度采集器相連；所述的電流表(A)和所述的選擇開關(guān)的公共節(jié)點(diǎn)與所述的測控系統(tǒng)(M2)的AD變換器相連；所述的測控系統(tǒng)(M2)的DA變換器接所述的變頻電源(Ml)的控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于FPGA控制的全自動SH)熱穩(wěn)儀，其特征在于所述的FPGA通過AD變換器連接到第一量程選擇開關(guān)(K4)、第二量程選擇開關(guān)(K5)、和第三量程選擇開關(guān)(K6)的公共端，所述的SPI模塊通過DA變換器與所述的變頻電源(Ml)的電壓控制端口相連，用于調(diào)節(jié)變頻電源的輸出；所述的PIO模塊連接到第一量程選擇開關(guān)(K4)、第二量程選擇開關(guān)(K5)和第三量程選擇開關(guān)(K6)的開合控制端，控制試驗(yàn)電流測量的量程；上位機(jī)通過FPGA的UART模塊與FPGA實(shí)現(xiàn)通信，采用串行方式完成人機(jī)交互；溫度采集器通過熱電偶(D)采集sro試品表面的溫度，并通過自帶的通信接口將溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)；外部時鐘為有源晶振，產(chǎn)生的時鐘信號進(jìn)入FPGA后經(jīng)內(nèi)部的PLL鎖相環(huán)分頻，供AD變換器使用。
專利摘要一種基于FPGA控制的全自動SPD熱穩(wěn)儀，包括過流保護(hù)器、交流接觸器、變頻電源、測控系統(tǒng)、升壓變壓器、量程選擇開關(guān)、采樣電阻、分壓電容，測控系統(tǒng)由上位機(jī)、溫度采集器、FPGA、AD變換器、外部時鐘和DA變換器組成，是一個基于FPGA的系統(tǒng)，F(xiàn)PGA包括硬件邏輯模塊、SPI模塊、PIO模塊、UART模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、PLL模塊和NIOS II處理器。利用上位機(jī)系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)測試流程輸入，升降壓按鈕操作及波形顯示、參數(shù)計(jì)算等功能；應(yīng)用FPGA作為下位機(jī)處理器實(shí)現(xiàn)對熱穩(wěn)定測試流程的控制，為熱穩(wěn)定測試提供按照流程變化的恒定交流電流，同時可監(jiān)測SPD的電壓、電流及溫度，并根據(jù)采集的數(shù)據(jù)和脫離器動作情況自動判斷試品是否合格，大大提高了熱穩(wěn)定測試的效率，有較高的應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號G01R31/00GK202486223SQ201120490538
公開日2012年10月10日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者傅正財(cái), 李振華, 潘翔, 陳堅(jiān) 申請人:上海交通大學(xué), 上海高試電氣科技有限公司