一种便于携带的三相电压电流校准仪器及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种便于携带的三相电压电流校准仪器及其控制方法，其特征在于：包括交流信号源，反激电源，整流电路，升压变压器，第一三相半桥逆变电路，第二三相半桥逆变电路，控制电路以及人机交互电路。采用了双核DSP对仪器的各个部分进行了并行控制，提高了控制效率。该仪器便于携带，可以输出三相电压以及三相电流，实现在工作现场对采样设备进行采样校准。

【技术实现步骤摘要】
一种便于携带的三相电压电流校准仪器及其控制方法
本专利技术涉及一种便于携带的三相电压电流校准仪器及其控制方法。
技术介绍
采集电压电流的仪器在工作环境下进行长时间工作后为了防止采样由于电路老化等原因出现采样误差，需要进行重新校准，保证采样的准确性。目前大部分仪器仪表由于校准仪器体积大、不便于携带等原因，难以带入环境复杂的仪器工作现场对仪器进行采样校准，需要对仪器进行拆除并返厂进行重新校准。因此，研究出一款便于携带的三相电压电流校准仪器是极具价值的。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种便于携带的三相电压电流校准仪器及其控制方法，以解决采集电压电流的仪器在长时间工作后需要返厂进行重新校准的问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种便于携带的三相电压电流校准仪器，其特征在于：所述三相电压电流校准仪器包括交流信号源、反激电源、升压变压器、整流电路、第一三相半桥逆变电路、第二三相半桥逆变电路、控制电路和人机交互电路；所述交流信号源分别与反激电源和升压变压器相连；所述反激电源与第二三相半桥逆变电路、控制电路和人机交互电路分别连接；所述升压变压器与整流电路、第一三相半桥逆变电路和控制电路依次连接；所述控制电路还与整流电路、第二三相逆变电路和人机交互电路分别连接。进一步的，所述三相校准仪器还设置有OLED显示屏、按键、220V电源端子、三相输出电压端子以及三相输出电流端子。进一步的，所述控制电路包括双核DSP、驱动电路和采样电路。进一步的，所述电压采样电路为AMC1200电压采样电路。进一步的，所述电流采样电路为INA240电流传感器采样电路。进一步的，所述驱动电路为IR2110驱动电路。进一步的，所述双核DSP采用TMS320F28377D，包括第一处理器，第一控制律加速器，第二处理器、SPI模块、GPIO模块、ADC模块、PWM模块以及第二控制律加速器。进一步的，包括以下步骤：步骤S1:将三相输出电压端子以及三相输出电流端子通过接线与待校准仪器的采样端子连接起来，将220V电源端子与供电线连接起来，使设备进入工作状态；步骤S2:第二控制律加速器通过SPI模块与OLED显示屏进行通讯，显示操作界面，并通过GPIO模块获取按键状态，通过按键操作和OLED显示屏设定三相电压和三相电流的设定值；步骤S3：第一控制律加速器利用ADC模块通过电压采样电路获取整流电路输出电压的实时值，采用电压瞬时值PI算法对第一整流电路进行单环闭环控制，并利用PWM模块通过驱动电路控制开关管，将整流电压稳定在400V，作为第一三相半桥逆变电路的供电电源;步骤S4:第一处理器利用ADC模块通过电压采样电路获取三相输出电压的实时值，采用电压有效值PI外环、电压瞬时值PI内环算法对第一三相半桥逆变电路进行双环闭环控制，并利用PWM模块通过驱动电路控制开关管，对三相输出电压进行高精度控制，根据设定的有效值进行输出;第二处理器利用ADC模块通过电流采样电路获取三相输出电流的实时值，采用电流有效值PI外环、电流瞬时值PI内环算法对第二三相半桥逆变电路进行双环闭环控制，并利用PWM模块通过驱动电路控制开关管，对三相输出电流进行高精度控制，根据设定的有效值进行输出;步骤S5：第二控制律加速器通过SPI模块与OLED显示屏进行通讯，显示实时三相输出电压以及三相输出电流的有效值；步骤S6:根据OLED显示屏实时观察当前的三相输出电压以及三相输出电流的有效值，与电压电流采样设备的采样值进行比较，并对采样设备进行重新校准。由于采用的控制为并行控制，因此步骤S3、步骤S4、步骤S5和步骤S6是可以同步进行的，提高了控制的效率。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：本专利技术具有便于携带、可靠性强、控制效率高、输出电压电流波形质量好的特点，可以解决现在采样设备工作环境较为复杂，大型设备无法带入现场，在采样设备长时间工作后需要拆除返厂进行维修的问题，直接将本专利技术带入采样设备的工作现场，对采样设备进行采样校准，节约时间和精力。附图说明图1是本专利技术系统整体结构框图图2是本专利技术仪器外观图图3是本专利技术双核DSP控制框图图4是本专利技术控制方法控制流程图图中：1-OLED显示屏，2-按键，3-220V电源端子，4-三相输出电压端子，5-三相输出电流端子。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明。请参照图1，本专利技术提供一种便于携带的三相电压电流校准仪器，其特征在于：所述三相电压电流校准仪器包括交流信号源、反激电源、升压变压器、整流电路、第一三相半桥逆变电路、第二三相半桥逆变电路、控制电路和人机交互电路；所述交流信号源分别与反激电源和升压变压器相连；所述反激电源与第二三相半桥逆变电路、控制电路和人机交互电路分别连接；所述升压变压器与整流电路、第一三相半桥逆变电路和控制电路依次连接；所述控制电路还与整流电路、第二三相逆变电路和人机交互电路分别连接。在本专利技术一实施例中，进一步的，所述三相校准仪器还设置有OLED显示屏、按键、220V电源端子、三相输出电压端子以及三相输出电流端子。在本专利技术一实施例中，进一步的，所述控制电路包括双核DSP、驱动电路和采样电路。在本专利技术一实施例中，进一步的，所述电压采样电路为AMC1200电压采样电路。在本专利技术一实施例中，进一步的，所述电流采样电路为INA240电流传感器采样电路。在本专利技术一实施例中，进一步的，所述驱动电路为IR2110驱动电路。在本专利技术一实施例中，进一步的，所述双核DSP采用TMS320F28377D，包括第一处理器CPU1，第一控制律加速器CLA1，第二处理器CPU2、SPI模块、GPIO模块、ADC模块、PWM模块以及第二控制律加速器CLA2。在本专利技术一实施例中，进一步的，包括以下步骤：步骤S1:将三相输出电压端子以及三相输出电流端子通过接线与待校准仪器的采样端子连接起来，将220V电源端子与供电线连接起来，使设备进入工作状态；步骤S2:第二控制律加速器CLA2通过SPI模块与OLED显示屏进行通讯，显示操作界面，并通过GPIO模块获取按键状态，通过按键操作和OLED显示屏设定三相电压和三相电流的设定值三相电压的有效设定范围为200V-240V，相位差为120度，三相电流的有效设定范围为0A-5A，相位差为120度。步骤S3:第一控制律加速器CLA1利用ADC模块通过电压采样电路获取整流电路输出电压的实时值，采用电压瞬时值PI算法对第一整流电路进行单环闭环控制，并利用PWM模块通过驱动电路控制开关管，将整流电压稳定在400V，作为第一三相半桥逆变电路的供电电源;步骤S4:第一处理器CPU1利用ADC模块通过电压采样电路获取三相输出电压的实时值，采用电压有效值PI外环、电压瞬时值PI内环算法对第一三相半桥逆变电路进行双环闭环控制，并利用PWM模块通过驱动电路控制开关管，对三相输出电压进行高精度控制，根据设定的有效值进行输出;第二处理器CPU2利用ADC模块通过电流采样电路获取三相输出电流的实时值，采用电流有效值PI外环、电流瞬时值PI内环算法对第二三相半桥逆变电路进行双环闭环控制，并利用PWM模块通过驱动电路控制开关管，对三相输出电流进行高精度控制，根据设定的有效值进行输出;步骤S5：第二控制律加速器CLA2通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便于携带的三相电压电流校准仪器，其特征在于：所述三相电压电流校准仪器包括交流信号源、反激电源、升压变压器、整流电路、第一三相半桥逆变电路、第二三相半桥逆变电路、控制电路和人机交互电路；所述交流信号源分别与反激电源和升压变压器相连；所述反激电源与第二三相半桥逆变电路、控制电路和人机交互电路分别连接；所述升压变压器与整流电路、第一三相半桥逆变电路和控制电路依次连接；所述控制电路还与整流电路、第二三相逆变电路和人机交互电路分别连接。

【技术特征摘要】
1.一种便于携带的三相电压电流校准仪器，其特征在于：所述三相电压电流校准仪器包括交流信号源、反激电源、升压变压器、整流电路、第一三相半桥逆变电路、第二三相半桥逆变电路、控制电路和人机交互电路；所述交流信号源分别与反激电源和升压变压器相连；所述反激电源与第二三相半桥逆变电路、控制电路和人机交互电路分别连接；所述升压变压器与整流电路、第一三相半桥逆变电路和控制电路依次连接；所述控制电路还与整流电路、第二三相逆变电路和人机交互电路分别连接。2.根据权利要求1所述的一种便于携带的三相电压电流校准仪器，其特征在于：所述三相校准仪器还设置有OLED显示屏、按键、220V电源端子、三相输出电压端子以及三相输出电流端子。3.根据权利要求2所述的一种便于携带的三相电压电流校准仪器，其特征在于：所述控制电路包括双核DSP、驱动电路和采样电路。4.根据权利要求3所述的一种便于携带的三相电压电流校准仪器，其特征在于：所述电压采样电路为AMC1200电压采样电路。5.根据权利要求3所述的一种便于携带的三相电压电流校准仪器，其特征在于：所述电流采样电路为INA240电流传感器采样电路。6.根据权利要求3所述的一种便于携带的三相电压电流校准仪器，其特征在于：所述驱动电路为IR2110驱动电路。7.根据权利要求3所述的一种便于携带的三相电压电流校准仪器，其特征在于：所述双核DSP采用TMS320F28377D，包括第一处理器，第一控制律加速器，第二处理器、SPI模块、GPIO模块、ADC模块、PWM模块以及第二控制律加速器。8.根据权利要求7所述的一种便于携带的三相电压电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡逢煌，王群兴，苗中磊，王武，林琼斌，苏先进，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35