100KW短波发射机过荷取样数字化升级

2016-10-24国家新闻出版广电总局七二三台

电子世界 2016年18期

关键词：模拟信号驱动程序模拟量

国家新闻出版广电总局七二三台　梁　戈

100KW短波发射机过荷取样数字化升级

国家新闻出版广电总局七二三台梁戈

本文使用模数转换芯片MAX187，8路模拟量选择芯片CD4051和8951单片机，设计一套多路模拟信号采集、模数转换及显示系统，以便对发射机的过荷取样进校数字化升级。

模数转换；过荷取样；单片机

1.绪论

我台机房运行100KW短波发射机，在日常维护中，其末前过荷，高末帘栅过荷及高末阴流过荷是危害性很大的三种故障，严重时会造成元器件的损坏。基于此，本人设计此方案，对上述3信号进行数字化监控，在发生过荷时，将过荷电流值定量地抓捕，显示出来，为故障处理的分析判断提供依据。

2.硬件电路设计

本方案所使用的硬件设备主要有电流互感器，差分放大电路，模数转换芯片MAX187，8路模拟量选择芯片CD4051，8951单片机，LCM1602等等。电流互感器使用561台自动化自带的电流互感器。

2.1差分放大电路

从电流互感器送来的电信号是一组差分信号，其2条信号线容易受到发射机内部高频高压信号以及环境温度的影响造成失真。这些影响对2条信号线的影响是相同的，所以可以使用差分电路将干扰信号一并删除。此电路分2级，第一级是差动放大器，第二是增益放大器。电流互感器输出的模拟信号是0-5伏，经本电路处理后，输出的模拟信号即图2中IOUTX信号的范围是0-5伏。

2.2多通路模拟信号选择芯片CD4051

因为本方案要监测3个过荷电流信号，所以后续电路中AD芯片MAX187要对着3个信号分别进行模数转换，MAX187在每一时刻只能对一路模拟量进行转换，而现在有3路模拟量，如果每一路都配备一个MAX187，将使得成本上升。为此本方案选择多通路模拟信号选择芯片CD4051，对3路模拟信号进行循环选取，这样就保证了每路模拟信号都可以被检测到，而且每一时刻仅有一路被选中。CD4051与单片机的接口电路如图1所示。

图1　CD4051与单片机的接口电路

2.3模数转换

信号由CD4051芯片送到MAX187模数转换器，进行AD转换，将模拟量变成数字量。与单片机的接口电路如图1所示。MAX187的引脚1是电源接口，外接5伏电源，同时通过一个陶瓷电容和电解电容接地，起到稳压滤波的效果。引脚2作为模拟量的输入口，与CD4051的输出脚相连，引脚3接地保证芯片正常工作，引脚4是电压参考端通过一个电解电容接地，当接通电源20ms后电解电容充电完毕，可以进行正常的模数转换，引脚5接地，引脚6是MAX187的输出端，与单片机的P34脚相连，引脚7是片选信号与单片机的P32脚相连，引脚8是时钟信号与单片机的P33脚相连。