一種電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)裝置,包括電壓傳感器、DSP處理器,所述DSP處理器連接有電源模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、鍵盤顯示模塊,所述電壓傳感器與DSP處理器之間接有模擬信號(hào)調(diào)理電路;所述模擬信號(hào)調(diào)理電路包括分壓保護(hù)電路、濾波電路、電壓跟隨器、求和電路、限幅電路、過(guò)零檢測(cè)電路;所述分壓保護(hù)電路、濾波電路、電壓跟隨器、求和電路、限幅電路依次連接,所述過(guò)零檢測(cè)電路輸入端接入所述濾波電路和電壓跟隨電路之間,所述過(guò)零檢測(cè)電路輸出端、求和電路輸出端均接入所述DSP處理器。本實(shí)用新型可以消除所采集信號(hào)中的干擾,提高了采樣精度,從而提高電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
【專利說(shuō)明】—種電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電能質(zhì)量檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】,特別是一種電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,諸如煉鋼電弧爐、電氣化鐵路、電力電子裝置等大量非線性、沖擊性和不平衡負(fù)荷在電力系統(tǒng)中的投入使用,導(dǎo)致電網(wǎng)的電壓波形發(fā)生畸變,引起諸如電壓波動(dòng)和閃變、三相不平衡以及諧波等電能質(zhì)量問(wèn)題,對(duì)供電電能質(zhì)量造成嚴(yán)重的污染。而基于計(jì)算機(jī)和微處理器的管理、分析、檢測(cè)、控制的用電設(shè)備在電力負(fù)荷中占的比例大幅增加,又對(duì)供電質(zhì)量提出了更高的要求。因此,供電部門和電力用戶對(duì)電能質(zhì)量的關(guān)心程度與日俱增,實(shí)時(shí)和準(zhǔn)確地對(duì)影響電網(wǎng)電能質(zhì)量擾動(dòng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)與識(shí)別是電能質(zhì)量改善的關(guān)鍵,也是制定提高電能質(zhì)量措施的重要依據(jù)。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?01020162886.7的實(shí)用新型提供了一種電能質(zhì)量擾動(dòng)信號(hào)檢測(cè)裝置,該裝置利用MAX125芯片對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,沒(méi)有設(shè)置模擬信號(hào)調(diào)理電路,不能很好地消除干擾,采用精確性不高,影響電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)結(jié)果。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足,提供一種電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)裝置,消除所采集數(shù)據(jù)中的干擾,提高采樣精確性,從而提高電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)裝置,包括電壓傳感器、DSP處理器,所述DSP處理器連接有電源模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、鍵盤顯示模塊,其特征在于,所述電壓傳感器與DSP處理器之間接有模擬信號(hào)調(diào)理電路;所述模擬信號(hào)調(diào)理電路包括分壓保護(hù)電路、濾波電路、電壓跟隨器、求和電路、限幅電路、過(guò)零檢測(cè)電路;所述分壓保護(hù)電路、濾波電路、電壓跟隨器、求和電路、限幅電路依次連接,所述過(guò)零檢測(cè)電路輸入端接入所述濾波電路和電壓跟隨器之間,所述過(guò)零檢測(cè)電路輸出端和求和電路輸出端均接入所述DSP處理器。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型所具有的有益效果為:本實(shí)用新型在電壓傳感器與DSP處理器之間增加了模擬信號(hào)調(diào)理電路,模擬信號(hào)調(diào)理電路可以消除所采集信號(hào)中的干擾,提高了采樣精度,從而提高電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)的準(zhǔn)確性;本實(shí)用新型的模擬信號(hào)調(diào)理電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn);本實(shí)用新型的裝置實(shí)用性強(qiáng),可靠性高,操作方便。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖;
[0008]圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例模擬信號(hào)調(diào)理電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】[0009]如圖1所示,本實(shí)用新型一實(shí)施例包括霍爾電壓傳感器、DSP處理器,所述DSP處理器連接有電源模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、鍵盤顯示模塊,所述霍爾電壓傳感器與DSP處理器之間接有模擬信號(hào)調(diào)理電路;DSP處理器接有用于遠(yuǎn)程通信的通信模塊?;魻栯妷簜鞲衅靼褟?qiáng)電信號(hào)轉(zhuǎn)換成弱電信號(hào)輸入到模擬調(diào)理電路,經(jīng)模擬信號(hào)調(diào)理電路初步處理的信號(hào)通過(guò)DSP處理器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,然后對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和處理工作。DSP處理器的電源輸入端與電源模塊連接,I/O接口與鍵盤顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊連接。
[0010]如圖2所示,本實(shí)施例的模擬信號(hào)調(diào)理電路包括分壓保護(hù)電路、濾波電路、電壓跟隨器、求和電路、限幅電路、過(guò)零檢測(cè)電路。
[0011 ] 分壓保護(hù)電路包括第一電阻Rl、第二電阻R2、電位器R3,第二電阻R2和電位器R3串聯(lián)后接地,第一電阻Rl與所述第二電阻R2、電位器R3組成的串聯(lián)支路并聯(lián)。電位器R3用來(lái)調(diào)節(jié)輸入電壓信號(hào)的大小。
[0012]濾波電路為RC濾波電路,該RC濾波包括圖2中的第四電阻R4和濾波電容Cl。
[0013]求和電路包括兩個(gè)運(yùn)算放大器U1C、U1D、+15V求和電源,第一運(yùn)算放大器UlC的負(fù)輸入端通過(guò)第五電阻R5與所述電壓跟隨器UlA輸出端連接,第一運(yùn)算放大器UlC的正輸入端接地,第一運(yùn)算放大器UlC的輸出端與第一運(yùn)算放大器UlC的負(fù)輸入端之間通過(guò)第六電阻R6連接;第一運(yùn)算放大器UlC的輸出端通過(guò)第八電阻R8接入第二運(yùn)算放大器UlD的正輸入端,第二運(yùn)算放大器UlD的負(fù)輸入端通過(guò)第七電阻R7接地,+15V求和電源通過(guò)第九電阻R9接入第八電阻R8與第二運(yùn)算放大器UlD的正輸入端之間,第二運(yùn)算放大器UlD的正輸入端與第二運(yùn)算放大器UlD的輸出端之間通過(guò)第十電阻RlO連接。
[0014]限幅電路包括兩個(gè)串聯(lián)的二極管Dl、D2,第二運(yùn)算放大器UlD的輸出端接入兩個(gè)串聯(lián)的二極管Dl、D2之間,第一二極管Dl陰極與+3.3V電源連接,第二二極管陽(yáng)極D2接地,第二二極管D2與去耦電容C2并聯(lián)。限幅電路用來(lái)保證輸入電壓在0-3.3V之間,保護(hù)DSP處理器。去耦電容C2用`來(lái)提高采樣精度。
[0015]過(guò)零檢測(cè)電路包括比較器UlB和反施密特觸發(fā)器UA,比較器UlB與反施密特觸發(fā)器UA通過(guò)濾波支路連接,濾波支路為由電阻Rl I和電容C3組成的RC濾波支路,電容C3與穩(wěn)壓二極管D3并聯(lián)。穩(wěn)壓二極管D3起穩(wěn)壓限幅作用。
[0016]U1A、U1C、U1D、UlB型號(hào)均為L(zhǎng)M324N ;反施密特觸發(fā)器UA型號(hào)為MM74HC14N,主要用來(lái)提高捕獲精度。
[0017]電壓跟隨器UlA主要是為了增加負(fù)載的驅(qū)動(dòng)能力;DSP的A/D轉(zhuǎn)換引腳只能接受0-3.3V的電壓信號(hào),UlC和UlD組成的求和電路將輸入信號(hào)中心點(diǎn)電壓提升1.5V,使輸入信號(hào)提升至0-3.3V之間,然后通過(guò)D1,D2組成的限幅電路,確保電壓在0-3.3V之間,最后送入DSP。
[0018]本實(shí)用新型DSP處理器采用型號(hào)為美國(guó)TI公司的定點(diǎn)32位DSP芯片TMS320F2812,霍爾電壓傳感器采用HNV025A,輸入額定電流為±10?Λ,額定輸出電流為±25mA,電源電壓±15F,精度為0_β% ,相應(yīng)時(shí)間小于絕緣電壓可達(dá)MTF。
[0019]使用本實(shí)用新型裝置時(shí),首先將輸入的電網(wǎng)電壓信號(hào)通過(guò)霍爾電壓傳感器轉(zhuǎn)換為成比例的電壓信號(hào),模擬信號(hào)調(diào)理電路與霍爾電壓傳感器二次側(cè)連接,用來(lái)消除干擾和對(duì)提取信號(hào)進(jìn)行采樣,將電壓信號(hào)線性轉(zhuǎn)換為0-3.3V的電壓信號(hào),然后與DSP處理器的數(shù)據(jù)總線相連,將初步處理的信號(hào)通過(guò)DSP處理器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,并對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和處理工作。DSP處理器對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,如果檢測(cè)到電能質(zhì)量擾動(dòng)事件,將擾動(dòng)數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)模塊,以便以后離線分析和歷史數(shù)據(jù)查詢,同時(shí),在鍵盤顯示模塊顯示擾動(dòng)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的波形。
【權(quán)利要求】
1.一種電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)裝置,包括電壓傳感器、DSP處理器,所述DSP處理器連接有電源模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、鍵盤顯示模塊,其特征在于,所述電壓傳感器與DSP處理器之間接有模擬信號(hào)調(diào)理電路;所述模擬信號(hào)調(diào)理電路包括分壓保護(hù)電路、濾波電路、電壓跟隨器、求和電路、限幅電路、過(guò)零檢測(cè)電路;所述分壓保護(hù)電路、濾波電路、電壓跟隨器、求和電路、限幅電路依次連接,所述過(guò)零檢測(cè)電路輸入端接入所述濾波電路和電壓跟隨器之間,所述過(guò)零檢測(cè)電路輸出端和求和電路輸出端均接入所述DSP處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)裝置,其特征在于,所述分壓保護(hù)電路包括第一電阻、第二電阻和電位器,所述第二電阻和電位器串聯(lián)后接地,所述第一電阻與由所述第二電阻和電位器組成的串聯(lián)支路并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)裝置,其特征在于,所述濾波電路為RC濾波電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)裝置,其特征在于,所述求和電路包括第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器和求和電源,第一運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端通過(guò)第五電阻與所述電壓跟隨器輸出端連接,所述第一運(yùn)算放大器的正輸入端接地,所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與所述第一運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端之間通過(guò)第六電阻連接;所述第一運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)第八電阻接入第二運(yùn)算放大器的正輸入端,所述第二運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端通過(guò)第七電阻接地,所述求和電源通過(guò)第九電阻接入所述第八電阻與所述第二運(yùn)算放大器的正輸入端之間,所述第二運(yùn)算放大器的正輸入端與所述第二運(yùn)算放大器的輸出端之間通過(guò)第十電阻連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)裝置,其特征在于,所述限幅電路包括兩個(gè)串聯(lián)的二極管,所述第二運(yùn)算放大器的輸出端接入所述兩個(gè)串聯(lián)的二極管之間,第一二極管與電源連接,第二二極管接地,所述第二二極管與去耦電容并聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)裝置,其特征在于,所述過(guò)零檢測(cè)電路包括比較器和反施密特觸發(fā)器,所述比較器與所述反施密特觸發(fā)器通過(guò)濾波支路連接,所述濾波支路的電容與穩(wěn)壓二極管并聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)裝置,其特征在于,所述DSP處理器接有通信模塊。
【文檔編號(hào)】G01R19/25GK203658454SQ201320891204
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】夏向陽(yáng), 周云, 李明德, 王愷, 羅繼平, 成志威, 趙雨晴, 蔣詩(shī)謠, 彭瀟琪 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙理工大學(xué), 湖南省衡陽(yáng)市產(chǎn)商品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所