自適應諧波電流檢測系統的製作方法

2023-11-30 11:25:56 1

自適應諧波電流檢測系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自適應諧波電流檢測系統，包括兩個電流互感器(1)和一個電壓互感器(2)，所述兩個電流互感器(1)和一個電壓互感器(2)都與信號調理電路(3)電氣連接，所述信號調理電路(3)通過AD採集模塊(4)與單片機(5)電氣連接，所述單片機(5)分別與數據存儲器(6)、程序存儲器(7)、顯示模塊(8)、鍵盤輸入模塊(9)、無線通訊模塊(10)和通訊接口模塊(11)電氣連接。本實用新型的有益效果是，結構簡單，提高諧波檢測的速度和精度。
【專利說明】自適應諧波電流檢測系統

【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種諧波電流信號檢測，特別是一種自適應諧波電流檢測系統。

【背景技術】
[0002]傳統的諧波測量方法一般都是將離散化的被測信號用經典的快速傅立葉變換(FFT)處理，獲取信號各次諧波的幅值、頻率和相位。假定測量時間是信號周期嚴格的整數倍，並且採樣頻率大於Nyquist頻率，該方法是可以獲得較高的測量精度的。但是，由於電網頻率是不斷波動的，被測信號中除了含有基波和整數次諧波之外還可能含有非整數次的諧波，因而即使採用了跟蹤鎖相技術，也難以實現嚴格的同步採樣，使傳統FFT在頻譜分析時產生洩漏誤差，難以獲得高精度的諧波測量結果。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是為了解決上述問題，設計了一種自適應諧波電流檢測系統。
[0004]為實現上述目的本實用新型的技術方案為，一種自適應諧波電流檢測系統，包括兩個電流互感器I和一個電壓互感器2，所述兩個電流互感器I和一個電壓互感器2都與信號調理電路3電氣連接，所述信號調理電路3通過AD採集模塊4與單片機5電氣連接，所述單片機5分別與數據存儲器6、程序存儲器7、顯示模塊8、鍵盤輸入模塊9、無線通訊模塊10和通訊接口模塊11電氣連接。
[0005]所述單片機5的型號為51系列的AT89C55WD。
[0006]所述AD採集模塊4型號為具有獨立六通道的AD7656。
[0007]所述數據存儲器6為64K數據存儲器。
[0008]所述程序存儲器7為32K程序存儲器。
[0009]所述顯示模塊8的顯示部分採用128X64的帶有中文字庫的液晶屏，可以顯示中文和波形。
[0010]所述鍵盤輸入模塊9與單片機5的連接方式為鍵盤輸入模塊9中的單個按鍵均與單片機獨立連接。
[0011]所述無線通訊模塊10型號為NW-RS232，所述無線通訊模塊10與上位機以無線連接的方式進行連接。
[0012]所述通訊接口模塊11型號為RS232，所述通訊接口模塊11可與上位機連接。
[0013]利用本實用新型的技術方案製作的自適應諧波電流檢測系統，成本低，電流檢測速度快，精度高，極大提高了有源電力濾波器治理諧波的性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型所述自適應諧波電流檢測系統的結構示意圖；
[0015]圖2是本實用新型所述電流互感器採集電路；
[0016]圖3是本實用新型所述電壓互感器採集電路；
[0017]圖4是本實用新型所述液晶接口原理圖；
[0018]圖5是本實用新型所述鍵盤接口模塊原理圖；
[0019]圖6是本實用新型所述通訊接口模塊電路圖；
[0020]圖中，1、電流互感器；2、電壓互感器；3、信號調理電路；4、AD採集模塊；5、單片機；
6、數據存儲器；7、程序存儲器；8、顯示模塊；9、鍵盤輸入模塊；10、無線通訊模塊；11、通訊接口模塊。

【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本實用新型進行具體描述，如圖1-6所示，一種自適應諧波電流檢測系統，包括兩個電流互感器I和一個電壓互感器2，所述兩個電流互感器I和一個電壓互感器2都與信號調理電路3電氣連接，所述信號調理電路3通過AD採集模塊4與單片機5電氣連接，所述單片機5分別與數據存儲器6、程序存儲器7、顯示模塊8、鍵盤輸入模塊9、無線通訊模塊10和通訊接口模塊11電氣連接；所述單片機5的型號為51系列的AT89C55WD ;所述AD採集模塊4型號為具有獨立六通道的AD7656 ;所述數據存儲器6為64K數據存儲器；所述程序存儲器7為32K程序存儲器；所述顯示模塊8的顯示部分採用128X64的帶有中文字庫的液晶屏，可以顯示中文和波形；所述鍵盤輸入模塊9與單片機5的連接方式為鍵盤輸入模塊9中的單個按鍵均與單片機獨立連接；所述無線通訊模塊10型號為NW-RS232，所述無線通訊模塊10與上位機以無線連接的方式進行連接；所述通訊接口模塊11型號為RS232，所述通訊接口模塊11可與上位機連接。
[0022]本技術方案的特點為，兩個電流互感器和一個電壓互感器都與信號調理電路電氣連接，所述信號調理電路通過AD採集模塊與單片機電氣連接，所述單片機分別與數據存儲器、程序存儲器、顯示模塊、鍵盤輸入模塊、無線通訊模塊和通訊接口模塊電氣連接，單片機是硬體設計的核心，是數據處理參數計算，和其他電路的控制中心，單片機採用MSC-51的8位單片機，接口簡單，容易擴展，開發成本較低，適合實驗室的設備使用。
[0023]在本技術方案中，電壓互感器採集的單相電壓信號經過信號調理電路後，送單片機做數據處理參數計算，兩個電流互感器採集負載電流和電網電流信號進入信號調理電路進行濾波和放大處理後，再送入AD採集模塊，AD採集模塊經過模數轉換後數據送入單片機，經單片機計算處理將數據通過顯示模塊顯示在液晶屏上，操作人員可根據所得到的數據通過鍵盤輸入模塊對單片機進行操作並輸出採集控制信號，通過兩種方式進行輸出:
[0024]實施例一
[0025]經過單片機處理的數據單片機串口上的無線通訊模塊，通過無線傳輸的方式發送給上位機。
[0026]實施例二
[0027]經過單片機處理的數據通過與單片機電氣連接的通訊接口模塊，將數據發送給上位機。
[0028]在本技術方案中，所述單片機的型號為51系列的AT89C55WD，單片機是硬體設計的核心，是數據處理參數計算，和其他電路的控制中心，單片機採用MSC-51的8位單片機，接口簡單，容易擴展，開發成本較低，適合實驗室的設備使用。
[0029]在本實施方案中，所述AD採集模塊型號為具有獨立六通道的AD7656，達到系統多通道、採樣頻率高和高精度的要求。
[0030]在本實施方案中，所述數據存儲器為64K數據存儲器，所述程序存儲器為32K程序存儲器，單片機外接了 64K數據存儲器及32K程序存儲器，以防數據量過大和程序過多而無法運行。
[0031]在本實施方案中，所述顯示模塊的顯示部分採用128X64的帶有中文字庫的液晶屏，可以顯示中文和波形。
[0032]在本實施方案中，所述鍵盤輸入模塊與單片機的連接方式為鍵盤輸入模塊中的單個按鍵均與單片機獨立連接，方便工作人員操作。
[0033]在本實施方案中，所述無線通訊模塊型號為NW-RS232，所述無線通訊模塊與上位機以無線連接的方式進行連接，所述通訊接口模塊型號為RS232，所述通訊接口模塊可與上位機連接，作為擴展功能有待以後將檢測的數據上傳。
[0034]上述技術方案僅體現了本實用新型技術方案的優選技術方案，本【技術領域】的技術人員對其中某些部分所可能做出的一些變動均體現了本實用新型的原理，屬於本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種自適應諧波電流檢測系統，包括兩個電流互感器(I)和一個電壓互感器(2)，其特徵在於，所述兩個電流互感器(I)和一個電壓互感器(2)都與信號調理電路(3)電氣連接，所述信號調理電路(3)通過AD採集模塊(4)與單片機(5)電氣連接，所述單片機(5)分別與數據存儲器(6)、程序存儲器(7)、顯示模塊(8)、鍵盤輸入模塊(9)、無線通訊模塊(10)和通訊接口模塊(11)電氣連接。
2.根據權利要求1所述的自適應諧波電流檢測系統，其特徵在於，所述單片機(5)的型號為51系列的AT89C55WD。
3.根據權利要求1所述的自適應諧波電流檢測系統，其特徵在於，所述AD採集模塊(4)型號為具有獨立六通道的AD7656。
4.根據權利要求1所述的自適應諧波電流檢測系統，其特徵在於，所述數據存儲器(6)為64K數據存儲器。
5.根據權利要求1所述的自適應諧波電流檢測系統，其特徵在於，所述程序存儲器(7)為32K程序存儲器。
6.根據權利要求1所述的自適應諧波電流檢測系統，其特徵在於，所述顯示模塊(8)的顯示部分採用128X64的帶有中文字庫的液晶屏，可以顯示中文和波形。
7.根據權利要求1所述的自適應諧波電流檢測系統，其特徵在於，鍵盤輸入模塊(9)與單片機(5)的連接方式為鍵盤輸入模塊(9)中的單個按鍵均與單片機獨立連接。
8.根據權利要求1所述的自適應諧波電流檢測系統，其特徵在於，所述無線通訊模塊(10)型號為NW-RS232，所述無線通訊模塊(10)與上位機以無線連接的方式進行連接。
9.根據權利要求1所述的自適應諧波電流檢測系統，其特徵在於，所述通訊接口模塊(11)型號為RS232，所述通訊接口模塊(11)可與上位機連接。
【文檔編號】G01R19/25GK203965511SQ201420400810
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月19日 優先權日:2014年7月19日
【發明者】馬瑩瑩, 劉偉, 宋慧, 朱偉華 申請人:宋慧