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采集系统高共模抑制比（共模抑制比怎么仿真）

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很多朋友在找时匆防伪溯源网都会咨询采集系统高共模抑制比，这说明有一部分人对这个问题不太了解，模抑您了解吗？那么什么是制比共模抑制比怎么仿真？接下来就由小编带大家详细了解一下吧！

本文目录一览：

• 1、抑制什么是比仿低频信号采集抓取系统？
• 2、基于门电路和采集的采集小信号测量系统
• 3、如何提高差分放大器的系统共模抑制比？这个方法要掌握
• 4、数据采集系统

什么是低频信号采集抓取系统？

简单的来说，它是模抑神州明达无线电频监测阻断系统产品里系统组成的一种，也叫低频信号接收机，制比通过采集考场周边存在的抑制低频无线电信号，供信号分析系统解掉判别，比仿采集低频无线电信号，采集信号精准度达到K级标准。

基于门电路和采集的小信号测量系统

中国的中，小容量机组（200 MW及以下）占相当大的比例，这些单位在火电厂监控模式是基于传统仪器的数据采集系统的模拟量控制系统。这种监测模式存在检修维护工作量的缺点，有没有可靠的历史。传统的模拟仪表进入老化期，大大降低了设备的可靠性，以及一些仪器的备件无法得到保护，因此小型和中型电厂控制系统的技术创新是必要的。结合我国国情，借鉴的经验，开发类似的系统，并开发一种经济实用的FDC-Ⅱ分布式电厂运行实时数据监控系统，无论是对小型和中型的单元技术，但也可用于变电站，供电局，电力生产和管理部门。该系统已在山东省的150兆瓦的火电厂投入实际运作。

1系统功能及特点

1.1简介

可控性不理想，中国的国内机组热控设备和主要的和辅助的设计，安装，调试的质量，操作水平等方面存在一些问题，的FDC-Ⅱ分布式电厂运行实时数据监控系统是专为这种情况的。它只是监控功能，而无需计算机监控系统的控制功能，即数据采集系统 - DAS [1]。

该系统可收集电厂的运行数据，包括两种类型的电气参数和非电参数。在其中模拟量电流，电压，功率，频率，断路器状态，隔离开关位置的继电器动作信号开关的电气参数的所述电度，脉冲量。更多类型的非电气参数，都可以收集到的火电厂运行各种温度，压力，流量的热信号也可以水力发电厂中的水位，流速，流量液压信号，也可以收购其他信号，例如作为绝缘介质状态气象环境。该系统还包括

用Visual C + +开发后台处理软件，数据处理，数据库管理，实时监控，异常处理，统计计算和报告，性能分析和操作的指导作用。

1.2

该系统具有以下特点：

。强大的数据采集的多功能性。不仅收购的电气参数，也非电气量的集合。电气参数收购AC离散采样继电器地面调查，非电参数采集，信号处理高精度隔离的运算放大器AD202JY空调，线性度好，精度高。

B?。整个系统采用分布式体系结构，硬件和软件的模块化设计。数据采集??部分与光隔离的RS-485网络，通信效率高，安全，结构简单，自我发展。后端系统是基于实时监控系统的大小和要求的485网络，Novell网络和分布式网络，如Windows NT网络。由于硬件和软件的分布式，模块化结构，便于系统的升级，维护，和不同的系统需要。

C。数据处理在Windows NT平台上使用Visual C + +编程语言，处理能力高，速度快，界面友好，可以实现网络数据共享。

D。整个系统的开发符合中国的国情。非常小的变化，对现有系统的电厂，降低系统成本，更适合小型和中型电厂的技术创新需求。

2系统体系结构概述

系统采用了完全分布式的体系结构，模块化的软件和硬件设计，光电隔离的RS-485通信网络。是图1中所示的系统的结构。完成采集模块的热开关，脉冲量，电流，电压，有功功率，无功功率收购和加工量。主要的通信控制器负责管理的网络数据通信，通讯转换器完整的PC，RS-485和RS-232电平转换，实时数据收集整个计算机室，主控制室，丰富和友好的主任室界面中显示的全系列的操作信息。

硬件电路

图1系统结构图

2.1硬件设计的基础数据的采集和处理。首先，为系统的实际电路板的设计和开发。英特尔80C196英特尔80C198 CPU具有数据采集，通信控制，人机电路的，形成了一个相对完整的系统硬件电路。板的大小是完全一??致的，目前比较流行的STD总线板使用我们自己定义的56路公交车后面连接板连接在一起，一些电路板构成的数据采集工作站来完成数据的采集和通信。系统电路调节剂有以下几种类型。

2.1.1 80C196主CPU板

了英特尔80C196的16位微控制器和相关的程序存储器27256数据存储器62256;

B。 1 512字节的块的电力可以被改写E2PROM串行93C66的存储系统中，对于给定的值的累积量的电气测量的操作参数，如;

C 2并行端口和其支持逻辑电路与外部电路板连接;

D 1光电隔离的RS-485或RS-232接口的分布式通信网络或串行通信。

2.1.2 80C198的交流采样数据采集板

一。英特尔80C198准16位微控制器和相关的程序存储器27256，62256数据存储器的。

b的512个字节的串行E2PROM 93C66。

C。交流采样电路，过三路开关13508和一个模拟 - 数字转换器AD574。交流采样，采集16路的电气参数，节省功率发射器和其他辅助设备。 12位A / D转换器AD574数据采集系统的精度得到了极大的提高。

D。频率测量电路，用于测量频率周期。

其主要功能是兼容与主CPU板，交换离散采样的电气参数的数据采集完成。董事会有自己的CPU（英特尔80C198），交换离散采样收集的数据将大大降低主CPU的工作量，并能完成一些更复杂的数据处理。

2.1.3遥信脉冲量采集板

收集了16路遥信信号或脉冲信号，和最聪明的信号光电隔离技术，确保了系统的安全性和可靠性。每一个CPU的主板可以支持4个远程量，脉冲量采集板，这样一个节点的集合，可以收集到64路遥信量或脉冲量。主要用于数据采集开关位置状态信号的保护动作的信号的遥信和量的各种脉冲的电路板。

遥信量可以通过两种方式实现。查询模式可以简化采集软件设计;中断，以确保快速响应时间，遥信完善的应急处理能力和事件顺序记录分辨率。

2.1.4热??测量信号采集板通过继电器接地的调查方法，收集的热信号16可以用在热电偶输出毫伏级的信号，mA级的电流信号，并输出电阻的热电阻信号的数据采集。

中继地面调查是孤立的，继电器还没有关闭，整个采集系统与热测量元件的分离，即使在继电器被关闭，和最亮的信号采集之间相互隔离。既要确保原来的测量仪器的测量精度的系统的安全性和可靠性，不受到影响，由于输入的采集系统。考虑到的热信号的变化相对缓慢的共同特点，所以继电器巡逻。经过反复实验证明，每个通道信号采集时间最短控制，10毫秒，我们可以保证正确的信号采集，完全能够满足时间要求的热收集量。

在电路板上有一个高精度的线性隔离，信号调理放大器运算放大器AD202。该放大器的最大非线性仅为±0.025％，这为高精度的数据采集测量提供了可能;高共模抑制比，在放大100倍，上涨了130 dB的共模抑制比，反总模干扰能力;隔震效果，有专门的内部振荡电路（振荡频率为25 kHz），在输入信号的振幅调制方法测量的，耦合至输出变压器隔离，为了要达到的目的之间的隔离放大器，隔离输入和输出电压可以达到峰值 - 峰值±2 000 V，完全满足需要一般的电力系统数据采集隔离放大器。的热信号，这是理想的隔离运算放大器的数据采集和处理。

2.2软件设计

数据处理，数据采集硬件的设计有较高的要求，主要是依赖于软件。系统软件开发的数据采集和处理系统的电力系统被分为两部分：实时监控软件和后台数据处理软件。这里介绍的实时监控软件的设计。

英特尔80C196单片机汇编语言编写的软件。该系统需要收集大量的电气和热的量的量，以及如何确保系统的实时性是至关重要的。收购的电气参数，使用交换离散采样技术，该技术目前已经比较成熟，更容易实时保证，而使用继电器的动作速度相对于电子电路的热隔离和多选设备收集量是相对慢，因此需要更多的实时数据测量的重点。实时多任务操作系统为此目的设计的，精心设计的通信提高了系统的实时性。

为CPU所要完成各种不同的任务，根据其重要性和执行特性，给定的不同的优先级，在原则上，频率越高，正在执行的任务的优先级较高的。例如，在每500毫秒进行一次远程卷的扫描采集任务每10 ms执行时间，以及LED显示刷新任务。这是为了确保可以在任何时候执行的紧迫任务并不会造成CPU过忙不过来处理一些非紧急的任务影响了系统的实时性。其具体做法是通过设置下一个任务标志，如果你需要的话16，分别对应16个用户任务执行任务，设置相应的任务标志为1，否则清零。 80C196软件定时器中断程序，实施的各项任务标志的时间，操作系统可以决定在任何时候需要执行的任务。然后，设计一个任务扫描程序，周期性地检查每一个任务标志字，以确定是否执行相应的任务，以确保每个任务的及时处理。

如何提高差分放大器的共模抑制比？这个方法要掌握

在诸多应用领域中，采用模拟技术时都需要使用差分放大器电路。例如测量技术，根据其应用的不同，可能需要极高的测量精度。为了达到这一精度，尽可能减少典型误差源（例如失调和增益误差，以及噪声、容差和漂移）至关重要。为此，需要使用高精度运算放大器。放大器电路的外部元件选择也同等重要，尤其是电阻，它们应该具有匹配的比值，而不能任意选择。

图 1. 传统的差分放大器电路。

理想情况下，差分放大器电路中的电阻应仔细选择，其比值应相同 (R2/R1 = R4/R3)。这些比值有任何偏差都将导致不良的共模误差。差分放大器抑制这种共模误差的能力以共模抑制比(CMRR) 来表示。它表示输出电压如何随相同的输入电压（共模电压）而变化。

在最佳情况下，输出电压不应该改变，因为它只取决于两个输入电压之间的差值（最大 CMRR）；但是，实际使用中情况会有所不同。CMRR 是差分放大器电路的重要特性，通常以 dB 来表示。

对于图 1 所示的差分放大器电路，CMRR 取决于放大器本身以及外部连接的电阻。对于后者，取决于电阻的 CMRR 在本文下述部分以下标"R"表示，并利用下式计算：

例如，在放大器电路中，所需增益 G = 1 且使用容差为 1%、匹配精度为 2% 的电阻产生的共模抑制比为

在 34 dB时，CMRRR相对较低。在这种情况下，即使放大器具有非常好的 CMRR，也无法实现高精度，因为链路的精度总是取决于其精度最差的环节。因此，对于精密的测量电路而言，必须非常精确地选择电阻。

实际使用中传统电阻的阻值并不恒定。它们会受机械负载和温度的影响。根据需求的不同，可以使用具有不同容差的电阻或匹配电阻对（或网络），其大部分使用薄膜技术制造并具有精确的比值稳定性。利用这些匹配的电阻网络（如LT5400 四通道匹配电阻网络），可以大幅提高放大器电路的整体 CMRR。 LT5400 电阻网络在整个温度范围内具有出色的匹配性，结合差分放大器电路使用则匹配性更佳，因而可确保 CMRR 比分立电阻提高两倍。

图 2. 带有 LT5400 的差分放大器电路。

LT5400 提供 0.005% 的匹配精度，从而使 CMRRR达到 86 dB。然而，放大器电路的总共模抑制比 (CMRRTotal) 由电阻 CMRR 和运算放大器共模抑制比 CMRROP 的组合构成。对于差分放大器，可利用公式 3 计算：

例如， LT1468提供的 CMRROP 典型值为 112 dB，采用 LT5400 的增益为 G = 1，其 CMRRTotal的值为 85.6 dB。

或者，可以使用集成式差分放大器，如LTC6363。这种放大器在单芯片中内置放大器和最佳匹配电阻。它几乎消除了上述所有问题，同样也可提供最大精度，其 CMRR 值达 90 dB 以上。

THE END

在设计中必须根据差分放大器电路的精度要求仔细选择外部电阻电路，以便实现系统的高性能。或者，可以使用集成式差分放大器，如在单芯片中集成了匹配电阻的 LTC6363。

数据采集系统

我国目前中小容量机组(200 MW及以下)在火电厂中占相当大的比例，这些机组的监控模式为模拟控制系统加以常规仪表为主的数据采集系统。这种监控模式存在着检修维护工作量大、没有可靠的历史记录等缺点。而且常规模拟仪表也进入老化淘汰期，设备可靠性明显降低，某些仪表的备品备件也得不到保障，因此中小型机组监控系统的技术改造工作已势在必行。结合我国国情，借鉴国内类似系统的研制经验，开发出一套经济实用的FDC-Ⅱ型分布式发电厂运行实时数据监测系统，既可用于中小机组技术改造，又可应用于变电站、供电局等电力生产、管理部门。该系统目前已在山东省某150 MW火力发电厂投入实际运行。

1 系统功能与特点

1.1 功能简介

目前我国国产机组热控装置的质量和主辅机的可控性不尽人意，设计、安装、调试、运行水平等都存在一些问题，针对这一现状设计了FDC-Ⅱ型分布式发电厂运行实时数据监测系统。它是只有监视功能而没有控制功能的计算机监视系统，即数据采集系统——DAS〔1〕。

该系统可以采集的发电厂运行数据包括电气参数和非电气参数两类。其中电气参数主要有电流、电压、功率、频率等模拟量，断路器状态、隔离开关位置、继电保护动作信号等开关量以及表示电度的脉冲量等。而非电气参数种类较多，既可以是采集火力发电厂运行中的各种温度、压力、流量等热工信号，也可有水电厂中的水位、流速、流量等水工信号，还可以采集诸如绝缘介质状态、气象环境等其它信号。

该系统还包括用Visual C+ +开发的后台处理软件，主要有数据处理、数据库管理、实时监视、异常处理、统计计算及报表、性能分析及运行指导等功能。

1.2 主要特点

该系统具有如下特点：

a. 数据采集通用性较强。不仅可采集电气量，亦可采集非电气量。电气参数采集用交流离散采样，非电气参数采集采用继电器巡测，信号处理由高精度隔离运算放大器AD202JY调理，线性度好，精度高。

b. 整个系统采用分布式结构， 软、硬件均采用了模块化设计。数据采集部分采用自行开发的带光隔离的RS-485网， 通信效率高， 安全性好， 结构简单。后台系统可根据实际被监控系统规模大小及要求， 构成485网、Novell网及Windows NT网等分布式网络。由于软、硬件均为分布式、模块化结构，因而便于系统升级、维护， 且根据需要组成不同的系统。

c. 数据处理在Windows NT平台上采用Visual C+ +语言编程，处理能力强、速度快、界面友好，可实现网络数据共享。

d. 整个系统自行开发，符合我国国情。对发电厂原有系统的改动很小，系统造价较低，比较适合中小型发电厂技术改造需要。

2 系统结构概述

系统采用全分布式结构，模块化的软、硬件设计，RS-485光隔离通信网络。系统的结构如图1所示。采集模块完成热工量、开关量、脉冲量及电流、电压和有功、无功功率的采集处理。主通信控制器负责管理网上数据通信，通信转换器则完成RS-485与RS-232的电平转换，将采集的实时数据送到微机室、主控室、厂长室等各处的PC机中，以丰富友好的人机界面显示全面的运行信息。

图1 系统结构简图

2.1 硬件设计

硬件电路是数据采集和处理的基础。首先为该系统设计开发了一套实用的电路板。它们以Intel 80C196和Intel 80C198 CPU为基础，配合数据采集、通信控制、人机联系等电路，形成了一套比较完整实用的硬件电路系统。各电路板的尺寸与目前国内流行的STD总线板完全一致，采用我们自己定义的背部56总线连接板将若干块电路板连接在一起，构成数据采集工作站，完成数据的采集和通信工作。该系统的电路板主要有以下几种类型。

2.1.1 80C196主CPU板

a. Intel 80C196 16位微控制器及相连的程序存储器27256、数据存储器62256；

b. 1块512字节电可改写的串行E2PROM 93C66，用于存储系统定值、运行参数以及诸如电度量等累计量；

c. 2个并行口及其辅助逻辑电路，用于与外部其它电路板相连接；

d. 1个光电隔离的RS-485或RS-232接口，用于构成分布式通信网络或串行通信。

2.1.2 80C198交流采样数据采集板

a. Intel 80C198准16位微控制器及相连的程序存储器27256、数据存储器62256。

b. 512字节的串行E2PROM 93C66。

c. 交流采样电路，由3块多路切换开关13508和1块模数转换器AD574组成。通过交流采样的方式，采集16路电气参数，省却了电量变送器等辅助设备。由于采用了12位A/D转换器AD574，系统的数据采集精度得到了较大程度的提高。

d. 测频电路，用于测量工频周期。

其功能主要是与主CPU板相配合，完成交流离散采样电气参数的数据采集。该板上有自己的CPU(Intel 80C198)，进行交流离散采样采集数据时将大大减轻主CPU的工作负担，并能够完成一些较为复杂的数据处理工作。

2.1.3 遥信、脉冲量采集板

可采集16路遥信信号或16路脉冲信号，各路信号均采用光电隔离技术，以保证系统的安全和可靠性。每一块CPU板可以支持4块遥信量、脉冲量采集板，这样一个采集结点，最多可以采集64路遥信量或者脉冲量。该电路板主要用于对开关位置状态信号、继电保护动作信号的遥信量和各种脉冲量的数据采集。

对遥信量的采集可用两种方式实现。查询方式可以简化采集软件的设计；中断方式则能够保证遥信变位时的快速响应，以提高对紧急事件的处理能力和事件顺序记录的分辨率。

2.1.4 热工量信号采集板

通过继电器巡测的方法，采集16路热工信号，可用于热电偶输出的毫伏级信号、毫安级的小电流信号和热电阻输出的电阻信号的数据采集。

使用继电器巡测的目的是隔离，在继电器没有闭合时，整个采集系统与热工测量元件之间是隔离的，即使是在继电器闭合期间，各路采集信号之间也是相互隔离的。这既保证了系统的安全可靠，又不至由于采集系统的投入而影响原有的测量仪表的测量精度。考虑到热工信号共同的特点是变化相对较慢，所以采用继电器巡测。经过反复实验证明，每一路信号的采集时间最小控制在10 ms，就能保证信号采集正确，完全能够满足热工量采集的时间要求。

在该电路板上，设有一块高精度线性隔离运算放大器AD202，用于信号调理放大。这种运算放大器最大非线性度仅为±0.025%，这就为高精度数据采集测量提供了可能；具有较高的共模抑制比，在放大倍数为100时，其共模抑制比可达130 dB，抗共模干扰能力较强；具有隔离作用，其内部有专门的振荡电路(振荡波频率为25 kHz)，将输入端测量信号用振幅调制的方法，经变压器隔离耦合到输出端，从而实现隔离放大的目的，其输入和输出之间的隔离电压可以达到峰—峰值±2 000 V，完全可以满足一般电力系统数据采集隔离放大的需要。对于热工信号的数据采集和处理，它是较为理想的隔离运算放大器。

2.2 软件设计

若数据采集的工作对硬件设计有较高的要求，则数据处理主要依赖于软件。我们为电力系统数据采集与处理系统开发的系统软件分为两大部分：实时监控软件和后台数据处理软件。这里主要介绍实时监控软件的设计。

软件采用Intel 80C196的汇编语言编写。由于系统需要采集的电气量和热工量的数目很多，如何保证系统的实时性则显得至关重要。对电气参数的采集采用了交流离散采样技术，该技术现在已经发展得比较成熟，实时性比较容易保证；而对热工量采集，由于采用了继电器作为隔离和多路选择器件，其动作速度相对于电子电路来说则比较慢，因此更需要重视数据测量的实时性。为此设计了实时多任务操作系统，同时在通信方面作了精心设计，有效地提高了系统的实时性。

对于CPU所要完成的各种不同任务，根据其重要性和执行特点，赋予了不同的优先级，原则上是优先级越高的任务被执行的频率越高。例如，对遥信量扫查采集任务每隔10 ms执行一次，而对LED显示刷新任务则每隔500 ms执行一次。这样既可以保证紧急任务的随时执行，又不至于使CPU过多地忙于处理一些非紧急任务而影响系统的实时性。具体的做法是通过设置一个任务标志字，规定其16位分别对应着16个用户任务，如果需要执行某个任务，则置对应的任务标志位为1，反之则清0。通过80C196的软件定时中断程序，定时地为各种任务设置执行标志，操作系统就可以确定在任意时刻需要执行的任务。然后，设计一个任务扫查程序，它循环地检查任务标志字中的每一位，以确定是否需要执行对应的任务，从而保证对于各个任务的及时处理.

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