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数字电位器X9313在微信号检测中的应用




关键词:

  1前言

  在微信号检测中,干扰从本质上可以分为两类:其一为稳态干扰,表现形式为变化不大或变化有规律的信号,主要来源于地线上的压降、各个焊点的接触电动势及工频干扰。对于工频干扰,可以采用模拟滤波的办法处理,但无论采取如何严密的屏蔽措施及EMC设计,仍然很难完全消除干扰。其二为暂态干扰,表现形式为脉冲信号,主要来源于外界电磁波的作用或电源的波动,对于此类干扰,除了采取更合理的屏蔽措施及精选器件以外,没有其他的办法消除。本文主要讨论了如何应用数字电位器减少稳态干扰的影响。

  2 数字电位器X9313及其工作原理

  X9313为工业级的32抽头数控电位器,最大阻值为10 kΩ,采用8引脚,有DIP、OIC、FSSOP三种封装形式。X9313的内部功能框图如图1所示。它由输入部分、非易失性存储器和电阻阵列三部分组成。输入部分的工作就像一个升/降计数器,其输出经过译码,控制接通某个电子开关,这样就把电阻阵列上的一个点连接到滑动输出端。电阻阵列是由32个等值的电阻和与之相配套的电子开关组成。根据控制端的电平,计数器的内容还可以储存到非易失存储器以便以后使用。

X9313的内部功能框图

  两个顶脚引线分别接VH和VL,中间抽头为VW。INC/U/D和CS为三个控制端,各引脚的功能如表1所列。CS为片选端,CS为低电平时,X9313选中。此时才能接收U/D和INC的信号。INC在下降沿使计数器增或减1(视U/D电平而定)。如果U/D=1,滑动端向VH方向滑动,Vw与VH之间的电阻减小一个阶值。反之,如果U/D=0,滑动端向VL方向滑动。计数器输出译码后,经过32选1,使滑动端的位置沿电阻阵列移动。当计数器达到某个极端(00000或11111)时,不会循环回复,从00000自动变成11111,或从1111 1变成00000,也就是说当CS为高电平而INC也为高电平时,计数器的值存储到非易失存储器中,系统上电时,器件自动将非易失性存储器中的值送到计数器,作为计数器的输出。X9313的时序如图2所示。

各引脚的功能

X9313的内部功能框图

  3 实际应用

  XLPE电缆绝缘在线检测,直流法和直流叠加法是两种较常用的方法,但这两种方法的现场抗干扰性较弱。由实验发

现,电缆的绝缘电阻具有相当大的分散性,因此在检测过程中检测范围相当广。此外,在电缆绝缘检测中存在的干扰几乎无法解决。因此,要想精确地检测出电缆绝缘老化过程中绝缘参数的变化,就必须设计出一种特殊的前置电路。使得它的检测范围足够大,而且能够防止干扰信号的影响。

  对于高频干扰和工频干扰,可用低通滤波器实现。为了实现足够宽的检测范围,在设计中采用两级程控放大电路,将几微伏的信号先放大到一定程度,同时,干扰信号也被放大,此时,通过一个4阶的巴特沃思低通滤波器滤除高频、工频干扰可以把信号变成一个近似脉动直流的信号,真实的有用信号就包含在这个信号中,此时要做的就是信号的分离,由于在高压电场的作用下,电缆中的水分子不断运动,其整流效应不断地发生变化,因此,信号中必然存在一个脉动信号,用一个二极管的变参数模型描述电缆中的水树整流效应。

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