目前,低压电器正向大容量化、小型化和高性能化方向发展,同时对低压电器产品的性能和可靠性提出更高的要求。为了检测低压电器产品的性能,需要高精度的检测设备。在分析国内外研究现状后,我们研制了“开关电器试验参数高速采集与处理系统”,完成对电路功率因数、电源频率、焦耳积分(I~2t)、燃弧时间以及触头两端电压等主要参数的高速采集和处理。 为实现电器试验数据高速采集,本系统在FPGA中设计实现PCI总线内核,实现PCI总线的高速通讯;进一步设计了适当的存储系统,充分利用了FIFO器件解决了A/D部分和PCI总线速度不同步问题,实现高速A/D和PCI总线稳定可靠地工作;选择了合适A/D芯片,实现电器试验数据转换。设计制作完成的电器试验数据高速采集卡,经测试符合设计要求,即:实现9个独立的检测输入,每通道采集频率均可达1MHz,数据采集系统数据准确,运行稳定可靠。由于试验现场的多干扰源,为了进一步提高系统的准确性,在FPGA中设计FIR数字滤波器,对采集的信号进行实时处理。同时还设计了Windows 2000平台下基于WDM的驱动程序设计和电器试验参数算法的软件设计。 论文涵盖了高速PCI数据采集卡的硬件电路设计、FPGA技术、数字滤波技术,WDM驱动开发技术以及电器试验参数的算法设计。