基于ARM和SOPC技術(shù)的高壓方波老化裝置電參數(shù)檢測技術(shù)研究.pdf

1、電工絕緣的電氣壽命實(shí)驗(yàn)與評估是新材料和新工藝研究不可缺少的環(huán)節(jié)，也是產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測的重要內(nèi)容。環(huán)境參數(shù)對絕緣材料加速壽命老化試驗(yàn)至關(guān)重要，其中溫度、濕度、氣壓等參數(shù)較易測量與控制，而高壓電參數(shù)的測量與控制一直是試驗(yàn)中重點(diǎn)關(guān)注的問題。隨著變頻驅(qū)動(dòng)、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域中脈沖波的應(yīng)用，絕緣材料的電氣應(yīng)用環(huán)境發(fā)生了顯著變化，原來的正弦波壽命試驗(yàn)方法和設(shè)備已不能滿足這種新的要求，為此需要研究方波條件下材料的失效機(jī)理，加速壽命試驗(yàn)方法及相應(yīng)的試驗(yàn)設(shè)備

2、。
　　 對于方波試驗(yàn)電源，加速老化系數(shù)與其幅值、脈沖頻率、上升沿/下降沿時(shí)間密切相關(guān)。然而，由于這種大容量高壓脈沖源的自身特性（高壓、高頻、極陡上升沿/下降沿，并伴隨著嚴(yán)重的高壓放電和電弧放電），使得現(xiàn)有裝置對其參數(shù)檢測具有很高難度。參數(shù)檢測是控制的基礎(chǔ)，也是加速評價(jià)材料壽命的基礎(chǔ)，因此，絕緣材料加速壽命老化試驗(yàn)中電參數(shù)的檢測已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
　　 鑒于此，本文在分析當(dāng)前高壓方波脈沖源檢測方法的基礎(chǔ)上，提出了一種

3、基于ARM和SOPC技術(shù)的高壓方波老化裝置電參數(shù)檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，重點(diǎn)研究了高速數(shù)據(jù)采集、采樣數(shù)據(jù)的快速存取及參數(shù)的計(jì)算等，其具體研究內(nèi)容如下：
　　 1.以ARM和FPGA為核心器件完成系統(tǒng)硬件平臺的設(shè)計(jì)。利用低價(jià)格的ADC和SRAM器件，在ARM和FPGA的控制下實(shí)現(xiàn)最高400MHz的二通道時(shí)間交替數(shù)據(jù)采集以及采樣數(shù)據(jù)的快速存取，采用兩組存儲深度最大為2MB的存儲器輪流進(jìn)行采樣數(shù)據(jù)的讀/寫，以增加數(shù)據(jù)吞吐量。
　　

4、 2.利用最小二乘法將采樣數(shù)據(jù)逼近成最佳直線，通過直線的交點(diǎn)確定拐點(diǎn)，進(jìn)而推導(dǎo)出脈沖波形參數(shù)的計(jì)算方法與公式，并用MATLAB對算法進(jìn)行仿真試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，算法精度控制在±5％。在滿足該精度條件下，利用MATLAB的仿真分析功能劃分系統(tǒng)最佳采樣頻率，系統(tǒng)可根據(jù)計(jì)算出的脈沖參數(shù)進(jìn)行采樣頻率的自動(dòng)切換。
　　 3.針對AT91RM9200處理器的架構(gòu)特點(diǎn)，進(jìn)行μC/OS-II的移植，并在此基礎(chǔ)上完成測控軟件的設(shè)計(jì)。測試結(jié)果證明，