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Hardware y software para el diseño de una placa de adquisición de datos (DAQ) programable de velocidad media y alta para señales de fibra óptica para la adquisición de descargas parciales

Autores: Tong, Ziquan; Zhang, Jiatong; Zhang, Weichao

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Hardware y software para el diseño de una placa de adquisición de datos (DAQ) programable de velocidad media y alta para señales de fibra óptica para la adquisición de descargas parciales


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Descarga parcial
Señal acústica
Adquisición de datos
Fibra óptica
Relación señal-ruido
Amplificación de transimpedancia

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 35

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La capacidad antiinterferencias electromagnéticas de la conversión de señales acústicas de descargas parciales (DP) y los circuitos de recolección restringen severamente la sensibilidad de la detección de DP. Los sistemas de adquisición de datos (DAQ) disponibles en el mercado actual son costosos y tienen funcionalidades limitadas, lo que dificulta satisfacer los requisitos de adquisición para la detección de DP. Este artículo propone una placa de adquisición de señales de fibra óptica de velocidad media a alta con una velocidad de muestreo y frecuencia de corte de filtro ajustable controlada. El circuito logra una mayor relación señal-ruido (SNR) distribuyendo el ruido en cada parte de la cadena de adquisición de señales de manera razonable. Las características de temperatura del módulo de adquisición se mejoran utilizando la estructura tipo T programable para la amplificación de transimpedancia de la fotocorriente. La tarjeta DAQ realiza la adquisición y procesamiento de datos utilizando el ADC interno STM32H743 y almacena datos en masa con una SRAM y una tarjeta SD. Se ha propuesto un método de carga de datos basado en referencia de tiempo, que permite la carga completa y efectiva de la señal de información a través de una interfaz de transmisión de bajo costo. La investigación finalmente logra un muestreo estable de tres canales a 1 MSps, SNR de 63 dB y amplificación de ganancia programable de la fotocorriente con 0-60 dB. Por último, el sistema se utiliza para la adquisición de señales acústicas de DP en el rango de frecuencia de 20 Hz a 100 kHz.

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