总之，具备了锁相功能后，各个采集节点可以同步采集零序电流信号，并且做到等 时间间隔连续采样，满足了故障选线分析判别的要求。 4.2.3 智能处理模块
智能处理模块主要包含 A/D 采样功能和总线通信功能两部分。 A/D 采样功能主要由 AT89C52 单片机和 AD1674 A/D 转换芯片完成。
智能处理单元的工作都是在单片机的控制下完成的，因此这里首先要选择一款合适 的单片机芯片。ATMEL 公司生产的 89C52 单片机，较之普通的 51 系列 8 位微处 理器，片内集成有 8K 的闪速存储器（Flash Memory）、256×8bytesRAM，3 个 16 位定 时/中断，一个全双工串行通信口，运行速度快（晶振频率可达 24MHz）等优点，是 ATMEL 公司近年来推出的一款高性价比芯片。因此我们选用 AT89C52 作为采集节点的 CPU。 在接地故障选线装置中，需要采集所有线路的零序电流，并且每次信号采集都要在 相同时刻，需要同步采样功能。应用 A/D 转换芯片 AD574、AD674 需要采用多组采样 保持单元（T/H）和多路开关等外围器件，这种方法在硬件设计、软件控制上比较繁杂， 影响其可靠性，同时硬件成本比较高，因此我们选用了 AD1674 完成数据的同步采样及 其转换。
AD1674 是由 ANALOG DEVICE 公司生产的逐次比较型 12/8 位 A/D 转换芯片。
该芯片与 AD574、AD674 的引脚、内部结构及外部应用特性完全相同；所不同的是，AD1674 具有片内采样/保持电路，可以进行双极性或单极性转换。
该芯片片内含有高精度的参考电压源和时钟，具有 3 态缓冲输出，可以直接与 8 位 或 16 位微控制器接口，具有集成度高，外围器件少的特点。转换时间最快为 35us，非 线性误差为±0.0125％，功耗 390mW，充分满足了系统的性能要求。
AD1674 内部含有＋10V 参考电压源，在±10V 双极性输入信号情况下，需要外接＋ 5V 和±15V 参考电压源。AD1674 的并行数据访问方式和总线时间分配方式与大部分的数 字信号处理器以及 8bit 和 16bit 微控制器的特性兼容。因此，AD1674 与单片机的连接 简单易行。
该芯片的控制方式也很灵活，芯片在使能及片选选通的情况下，由引脚 R/C控制启动转换和转换结果的读取。当 R/C＝0 时，容许启动模数转换；当 R/C＝1 时，ADC 转 换结果的数据容许被读取。引脚 12/8用来选择数据输出格式，当 12/8＝1（＋5V）时，双字节输出，即 12 条数据线同时有效输出；当 12/8＝0（0V）时，位单字节输出，即只有高8 位或低四位有效。A0为字节选择控制线。在转换期间：A0＝0，AD1674 进行全 12 位转换。A0＝1，AD1674 进行全 8 位转换。在读出期间：当 A0＝0 时，高位数据有效；
当 A0＝1 时，低 4 位数据有效，中间 4 位为 0，高 4 位位 3 态；因此当采用 2 次读
出 12位数据时，应遵循左对齐原则。CE 为启动转换信号，高电平有效。可以作为 A/D 转启
动或读取数据的信号。CS为片选信号端，低电平有效。STS 输出状态信号引脚。转换 开始时，STS 达到高电平，转换过程中保持高电平，转换完成时返回到低电平。STS 可 以作为状态信息被 CPU 查询，也可以用它的下降沿向 CPU 发出中断申请，通知 A/D 转换已经完成，CPU 可以读取转换结果。
数据通信功能主要由 AT89C52 单片机和 MAX3088 总线收发器芯片完成。 在检测层，只需要通过一对 RS/485 通信总线就可以挂载所有智能处理单元，这是 一种双向、多点、数字化的通信模式，具有良好的抗干扰性能和远距离数据传输功能， 可以很好地满足分布式系统地通信要求。尽管每一个下位机都具有独立的信号处理、数 据采集功能，但它还要受到监控主机（上位机）的控制。上位机按照一定的时间间隔与 任务序列与下位机通信，完成数据采集的启动，数据的上传收集和分析判断，实现对整
个系统的监测。如果其中的某个采集节点发生故障，上位机可以将它从网络中隔离，不 会影响整个监控系统的工作状态。这样就可以真正实现数据的分布式测量采集和整个系 统的集中式控制。 RS/485 总线简介：
485 总线标准是 EIA 公布的“平衡电压数字接口电路的电气特性”标准，该标准 给出了对电缆、驱动器的要求，规定了双端电气接口的形式，其标准是双端线传送信号。 它通过传输线驱动器，把逻辑电平转换成电位差，完成始端的信息传送；通过传输线接 收器，由电位差转换成逻辑电平，实现终端的信息接收。RS/485 传输信号距离长、速度 快，传输率最大为 10Mbps，在此速率下，电缆容许长度为 120m；如果采用较低传输速 率，如 90,000b/s 时，最大距离可达 1200m。
RS/485 每个通道要采用两条信号线，如果其中一条是逻辑“1”，另一条为逻 辑“0”。RS/485 电路由发送器、平衡连接电缆、电缆终端负载、接收器几部分组 成。在电路中规定只容许有一个发送器，可以有多个接收器，因此常采用点对点 通信方式。该标准容许驱动器输出为±1.5V～±5V，接收器可以检测到的输入信 号电平可低至 200mV。
如图所示为平衡驱动差分接收电路。平衡驱动器的两个输出端分别为＋VT和－VT，故差分接收器的输入信号电压 VR=＋VT-(－VT)=2VT，两者之间不共地，这样既
可削弱干扰的影响，又可获得更长的传输距离及容许更大的信号衰减。采用 RS/485 标准，通信位速率可达 10Mb/s。
