电能质量分析仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电能质量分析仪，包括与两路输入信号I,U相连接的信号调理电路，所述的信号调理电路与AD转换模块连接，所述的AD转换模块分别与输入输出模块和DSP数据处理模块连接，所述的DSP数据处理模块还与输入输出模块及静态数据存储器模块，所述的输入输出模块与ARM控制模块连接，DSP数据处理模块的输出端连接到ARM控制模块的输入端，ARM控制模块分别与PC机、LCD显示模块、外部flash模块和同步动态随机存储器之间双向连接。解决国内产品计算能力尚有不足，实现的功能也较为单一的缺点。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电能质量分析
，涉及一种电能质量分析仪。
技术介绍
电能是一种广泛使用的二次能源，其应用程度已成为一个国家发展水平的主要标志之一。近年来，我国电力事业无论是在发电总量，还是在电网的建设等方面都得到了迅猛发展，电力系统的规模在不断扩大，而且依托电力、电子技术发展起来的各种大功率的非线性负荷日益增多，诸如变流装置、炼钢、电弧炉和电力机车等，这些负荷的引入提高了生产自动化水平和效率，但是由于它们非线性、冲击性和不平衡的用电特性，造成供电网的电压波形发生畸变，引起电网电压波动和闪变以及三相不平衡，甚至导致系统频率出现波动，造成电能质量降低。电能质量的低劣对电网的安全运行十分不利，会严重干扰电网的经济稳定运行，影响通讯及电力、电子设备的安全运行，对电能质量要求较高的用户造成严重的经济损失，因此电能质量问题是关系生产、生活和经济发展的重要课题。随着人们对电能质量问题的重视，电能质量分析仪器越来越引起人们的关注。国内外厂家推出了多种电能质量分析仪器，主要有在线监测和非在线监测两种方式。非在线监测采用便携式测试仪，不定期对所关注的某些地点进行随机测试，然后将测试的数据发送到下位机上进行分析和处理，这种方式投资小、较灵活，但存在明显的局限性，如：实时性不强、缺乏决策判断的依据、监测指标少、工作量大、效率低等。在线监测仪安装在现场保护小间内，连续对监测点的电能质量指标进行监测，同时能处理并显示监测到的数据，还可以通过一定的方式把数据发送给控制室的主机进行显示。目前，国内产品的各种硬件平台，计算能力尚有不足，实现的功能也较为单一。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电能质量分析仪，解决国内产品计算能力尚有不足，实现的功能也较为单一的缺点。本技术所采用的技术方案是，一种电能质量分析仪，包括与两路输入信号I,U相连接的信号调理电路，信号调理电路与AD转换模块连接，AD转换模块分别与输入输出模块和DSP数据处理模块连接，DSP数据处理模块还与输入输出模块及静态数据存储器模块，输入输出模块与ARM控制模块连接，DSP数据处理模块的输出端连接到ARM控制模块的输入端，ARM控制模块分别与PC机、LCD显示模块、外部flash模块和同步动态随机存储器之间双向连接。本技术的特点还在于，信号调理电路包括闭环式霍尔电流传感器CSM300E、分压电路+线性光电耦合隔离电路和放大器+偏置电压+电压跟随器电路三个部分。静态数据存储器模块和DSP数据处理模块之间为双向连接。AD转换模块采用的芯片为ADS1278。DSP数据处理模块采用芯片的是TMS320F2812。ARM控制模块采用的芯片是ARMS3C2440。本技术的有益效果是，1)设计基于ARM+DSP双核心的电能质量监测装置，克服市场上单核心系统运算能力不强或控制能力有限的缺点，充分发挥DSP强大的运算能力以及ARM的强大的控制和接口扩展能力，在兼顾性能和成本的基础上选择了合理的芯片。2)根据装置的功能要求，依据最新的国家标准参照最新的国际标准，完成装置硬件电路的设计和制作，并在此基础上，完成装置的软件设计和调试工作，增加了最新的监测项目，保证了装置的先进性与适应性。附图说明图1是本技术的一种的整体系统结构图：可控偏心量的斜圈弹簧疲劳试验装置的结构示意图。图1中，101.信号调理电路，102.AD模块，103.输入输出模块，104.DSP数据处理模块，105.静态数据存储器模块，106.ARM控制模块，107.PC机，108.LCD显示模块，109.外部flash模块，110.同步动态随机存储器。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。一种电能质量分析仪，如图1所示，包括与两路输入信号I,U相连接的信号调理电路101，信号调理电路101与AD转换模块102连接，AD转换模块102分别与输入输出模块(FIFO)103和DSP数据处理模块104连接，DSP数据处理模块104还与输入输出模块(FIFO)103及静态数据存储器模块(SRAM)105连接；静态数据存储器模块(SRAM)105和DSP数据处理模块104之间为双向连接；输入输出模块(FIFO)103与ARM控制模块106连接，DSP数据处理模块104的输出端连接到ARM控制模块106的输入端，ARM控制模块106分别与PC机107、LCD显示模块108、外部flash模块109和同步动态随机存储器(SDRAM)110之间双向连接。其中，AD转换芯片采用ADS1278，DSP采用TMS320F2812，ARM采用ARMS3C2440。其中，所述的信号调理电路101包括三个部分，第一部分是闭环式霍尔电流传感器CSM300E，第二部分是分压电路和线性光电耦合隔离电路，第三部分是放大器、偏置电压和电压跟随器电路。信号调理电路主要包含两个方面，一个方面是通过闭环式霍尔电流传感器CSM300E、分压电路和线性光电耦合隔离电路对三相电进行处理，得到微弱的电压信号。另一方面对得到的电压信号进行放大，范围在-2.5V～2.5V的电压信号，得到的信号再由放大器、偏置电压和电压跟随器电路处理得到了可以由AD芯片进行采样的电压信号，即将此电压信号加偏置电压使其变成范围在0～5V的电压信号。再将0～5V电压信号输入到电压跟随器，从电压跟随器出来的信号直接与AD芯片相连接。整个电能质量分析仪的工作原理为：三相电流I、电压信号U经过信号调理电路101后，由A/D采样芯片进行同步采样、保持、A/D转换成数字信号，送入DSP104进行数据处理和各种算法的实现，控制数据通过双口RAM将运算结果传给ARM(106)控制模块，ARMS3C2440控制显示屏，通过显示屏108显示测量结果，以及将大量数据存储到外部FLASH模块109中，同时利用网络在特定时间传输电能质量数据到上位机，方便监测人员远程控制和进一步分析与处理数据。其中，本技术的信号调理电路，抛弃了传统设计中采用电流互感器、电压互感器实现强电到弱电转换的方法。而是采用闭环式霍尔电流传感器CSM300E代替电流互感器，用分压电路+线性光电耦合隔离电路代替电压互感器，可以增加频带宽度，保证高次谐波分量不被削减。本技术是一种电能质量分析仪，是基于DSP+ARM的硬件平台，监测电能质量的全部指标，采用数据压缩技术，长时间存储电能质量统计数据和实时数据，引入时间同步技术，并通过通信网络构建区域性的电能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电能质量分析仪，其特征在于，包括与两路输入信号I,U相连接的信号调理电路(101)，所述的信号调理电路(101)与AD转换模块(102)连接，所述的AD转换模块(102)分别与输入输出模块(103)和DSP数据处理模块(104)连接，所述的DSP数据处理模块(104)还与输入输出模块(103)及静态数据存储器模块(105)，所述的输入输出模块(103)与ARM控制模块(106)连接，DSP数据处理模块(104)的输出端连接到ARM控制模块(106)的输入端，ARM控制模块(106)分别与PC机(107)、LCD显示模块(108)、外部flash模块(109)和同步动态随机存储器(110)之间双向连接。

【技术特征摘要】
1.一种电能质量分析仪，其特征在于，包括与两路输入信号I,U相连接的信号调理电路
(101)，所述的信号调理电路(101)与AD转换模块(102)连接，所述的AD转换模块(102)分别
与输入输出模块(103)和DSP数据处理模块(104)连接，所述的DSP数据处理模块(104)还与
输入输出模块(103)及静态数据存储器模块(105)，所述的输入输出模块(103)与ARM控制模
块(106)连接，DSP数据处理模块(104)的输出端连接到ARM控制模块(106)的输入端，ARM控
制模块(106)分别与PC机(107)、LCD显示模块(108)、外部flash模块(109)和同步动态随机
存储器(110)之间双向连接。
2.根据权利要求1所述的电能质量分析仪，其特征在于，所述的信...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐健，李彦斌，张语勍，周著斌，宋双双，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61