基于STM32 的信號采集卡設計

劉萬兵，劉海軍，曹 勇，盧 超，董佳壯

（1.河南安彩高科股份有限公司，河南安陽 455000；2.安陽工學院，河南安陽 455000）

近幾年，經濟快速發展，技術也更新迭代[1-2]，我國作為電力消費第一大國，一直在不斷提高對電力行業的投入，各行各業對于電力的需求也在大幅地增加[3]。隨之而來的是對于電力系統的管理問題，整個電力系統環節眾多[4-5]，而電力參數是最能夠體現電力系統運行狀況的指標。由于電力系統的重要性[6]，從系統的實時性、精確性及可靠性方面對電力參數采集的性能都提出了很高的要求[7-8]。

隨著電力系統的不斷發展與完善，電力參數的采集也需要進行相應的升級迭代，需要與最新的信號采集技術相結合[9-10]。在對電力參數采集時，需要保證電力系統的穩定運行，能夠自動從電力系統中獲取電力參數[11-12]，并將其實時顯示出來，使其與相關設備運行維護部門配合，最終實現對電力系統的智能控制，同時由于電力設備具有一定的危險性，對設備操作的安全性也有一定的要求[13]。

在實際的生產生活過程中，交流電的應用最廣泛，因此交流電參數的采集意義重大[14]。該設計以此為出發點，為了使系統能夠滿足采集數據時的性能要求，選用了處理性能強大且功能穩定可靠的STM32 單片機作為核心控制器，通過對電壓互感器和電流互感器的選型，設計了檢測電路、顯示電路，并在實現的過程中，加入了過電流保護部分，利用STM32 自身的A/D 轉換功能，對信號檢測模塊所采集到的信息進行模數轉換，傳輸至顯示模塊將電力參數實時顯示出來，輔以繼電器作為設備的保護裝置，進而實現了數據的采集。……