虽然加了一些消除按键抖动电路,但是效果都不太理想,尤其是“高压通”和“高压断”两个按键,由于是上升沿触发,而且状态互锁,致使有时按下“高压通”键,一松手状态就保持不住,又回到“高压断”状态;有时按下“高压断”键又回不到“高压断”状态。用示波器观察波形,发现在按键按下和松开时有抖动。为此对“高压通”和“高压断”键入的信号,利用时钟信号触发D触发器,再通过D触发器送入CPLD,效果非常明显,消除了按键抖动。
4.3 A/D变换的精度
这个问题是整个电路中最关键的问题。500mV的纹波,对逻辑电平不会产生太大的影响,既不会造成错误电平,也不会误报故障,但是对A/D来说,却太大了。
以最大电压5V,8位的A/D来说,最小量化单位δ=×5≈20mV,500mV的纹波,对于十进制
=25,对于十六进制是19H,对于二进制是11001B,相当于5位都在跳。对于12位的A/D说,最小量化单位δ=
×5=
=1.2mV,500mV的纹波,对于十进制
≈417,对于十六进制是1A1H,对于二进制是110100001B,相当于9位在跳,这样大的纹波,大大影响了A/D的精度。就拿阴极电压来说,12kV的阴极电压,过压门限按5%计算,是12.6kV,那么这600V电压转换成5V电平相当于600/12000×5=250mV,电平的变化淹没在噪声中,根本就体现不出来。不能完成过欠压的精细比较。要想完成精细比较,纹波就得降下来。当纹波小于100mV时,对于8位A/D变化只有3位在变,电平的变化没有淹没在噪声中,是可以使用的,当然纹波处理得越小越好。即使实在降不到太小,还可以通过数字信号处理的方法,用各种数字滤波器,对变换出来的数字信号滤掉干扰。
具体解决的办法如下:
——将采样各路信号的模拟电压通过线性光耦与发射机的地隔离,使发射机的地线噪声不会进控制保护板;
——所有输入的信号都加光耦,使发射机的地与整个控制保护电路的模拟地、数字地隔开;
——整个控保电路的模拟地、数字地悬浮起来,外加屏蔽罩。
采用以上方法后,A/D精度有了明显的改善,能使纹波达到100mV。
5 结语
该控制保护电路板已经在发射机上完成联调,其控制和保护的功能,以及闭环加高压的功能全都实现,精度满足要求。当需要更高采样精度时,则可以用一些数字信号处理的方法来进一步对A/D转换过来的数字量进行处理,使精度进一步提高。
新技术的发展使发射机控制保护电路的技术不断进步,CPLD在实现控制保护电路功能方面有其独到的优势,在国外这种模块化的控制保护电路已经很普遍,跟上国际先进技术应是我们努力的方向。
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