專(zhuān)利名稱(chēng)：工頻失真度智能測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
工頻失真度智能測(cè)量?jī)x[0001]技術(shù)領(lǐng)域[0002]本實(shí)用新型涉及一種工頻失真度智能測(cè)量?jī)x。[0003]背景技術(shù)[0004]電量波形失真度是衡量電能計(jì)量準(zhǔn)確性的一個(gè)重要指標(biāo)，當(dāng)檢定標(biāo)準(zhǔn)電能表校驗(yàn) 臺(tái)輸出波形失真度超出檢定規(guī)程時(shí)，該校表臺(tái)所檢的標(biāo)準(zhǔn)電表必定誤差很大，故電能計(jì)量 檢定裝置檢定規(guī)程對(duì)電能計(jì)量檢定裝置的輸出波形失真度要求很?chē)?yán)格。目前使用的工頻失 真度測(cè)量?jī)x器主要是采用基波剔除法和頻譜分析法，這些方法僅適用于諧波條件下的工頻 失真度測(cè)量，在非平穩(wěn)畸變信號(hào)條件下，存在著測(cè)量速度慢、測(cè)量精度差等問(wèn)題，不能解決 現(xiàn)場(chǎng)對(duì)工頻電量波形失真度的測(cè)量問(wèn)題。[0005]發(fā)明內(nèi)容[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種工頻失真度智能測(cè)量?jī)x，在非平穩(wěn)畸變信號(hào)條件 下，能夠準(zhǔn)確地測(cè)量工頻電壓和工頻電流波形失真度。[0007]上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)[0008]一種工頻失真度智能測(cè)量?jī)x，其組成包括分壓器、分流器，所述的分壓器連接A/ D轉(zhuǎn)換器、有效值轉(zhuǎn)換器A、數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波測(cè)量電路A，所述的分流器連接所述的A/D轉(zhuǎn) 換器、有效值轉(zhuǎn)換器B、數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波測(cè)量電路B，所述的有效值轉(zhuǎn)換器A、所述的數(shù)模 混合最優(yōu)濾波測(cè)量電路A、所述的有效值轉(zhuǎn)換器B、所述的數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波測(cè)量電路B分 別與所述的A/D轉(zhuǎn)換器連接，所述的A/D轉(zhuǎn)換器與數(shù)字信號(hào)處理器連接，所述的數(shù)字信號(hào)處 理器與存儲(chǔ)器、鍵盤(pán)、IXD顯示屏、USB接口、聲光報(bào)警器連接。[0009]有益效果[0010]1.本實(shí)用新型不僅解決了現(xiàn)有工頻失真度儀測(cè)量精度差的問(wèn)題，而且解決了過(guò) 去無(wú)法在非平穩(wěn)畸變信號(hào)條件下實(shí)時(shí)高精度測(cè)量工頻電量失真度的問(wèn)題?？梢栽诜瞧椒€(wěn)畸 變信號(hào)和諧波條件下完成工頻電壓和工頻電流失真度的實(shí)時(shí)高精度測(cè)量，同時(shí)可方便地將 測(cè)量結(jié)果實(shí)時(shí)反饋給用戶(hù)，并根據(jù)用戶(hù)設(shè)置的閾值對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行聲光報(bào)警，該智能測(cè)量 儀體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。[0011]本實(shí)用新型采用了小波分頻帶測(cè)量方法?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)直流電壓和直流電流的幅值 測(cè)量；采用數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波測(cè)量電路，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)OHz 150kHz頻率范圍內(nèi)的準(zhǔn)工頻電 壓和準(zhǔn)工頻電流的幅值測(cè)量，從而可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)工頻電壓和準(zhǔn)工頻電流有效值的測(cè)量；采用 了基于小波分頻帶和數(shù)模混合最優(yōu)濾波的軟件測(cè)量算法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)OHz 150kHz頻率范 圍內(nèi)的工頻電壓和工頻電流失真度的實(shí)時(shí)高精度測(cè)量。[0012]本實(shí)用新型采用高精度分流器和高精度分壓器，擴(kuò)展了輸入電壓和電流信號(hào)的轉(zhuǎn) 換頻率范圍，可以實(shí)現(xiàn)非平穩(wěn)畸變信號(hào)的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換，減小了測(cè)量誤差；采用聲光報(bào)警與人機(jī) 交互系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量結(jié)果的智能報(bào)警與存儲(chǔ)。[0013]本實(shí)用新型針對(duì)非平穩(wěn)畸變信號(hào)條件下的電量的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。在電路設(shè)計(jì)上， 電壓與電流變換后的信號(hào)輸入到有效值轉(zhuǎn)換電路和數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波測(cè)量電路完成總有 效值與準(zhǔn)工頻電量有效值的測(cè)量，并利用小波分頻帶測(cè)量方法完成直流電量的有效值測(cè)量，測(cè)量算法的應(yīng)用頻帶達(dá)到OHz 150kHz。本實(shí)用新型的被測(cè)的電壓經(jīng)過(guò)高精度分壓器變換后接入有效值轉(zhuǎn)換器和矢量求和數(shù)模混合最優(yōu)濾波測(cè)量電路，擴(kuò)展了輸入被測(cè)電壓的變換頻率范圍，實(shí)現(xiàn)電壓信號(hào)的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換；根據(jù)測(cè)量結(jié)果和用戶(hù)自定義的報(bào)警閾值，進(jìn)行聲光混合報(bào)警，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量?jī)x的智能報(bào)警功能。


附圖1是本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是有效值采集電路圖。附圖3是電壓余弦瞬時(shí)值采集電路圖。附圖4是電壓正弦瞬時(shí)值采集電路圖。附圖5是電流余弦瞬時(shí)值采集電路圖。附圖6是電流正弦瞬時(shí)值采集電路圖。附圖7是電壓余弦有效值計(jì)算電路圖。附圖8是電壓正弦有效值計(jì)算電路圖。附圖9是電流余弦有效值計(jì)算電路圖。附圖10是電流正弦有效值計(jì)算電路圖。根據(jù)電子線路制圖規(guī)定，相同標(biāo)號(hào)的線路之間具有連接關(guān)系。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 :一種工頻失真度智能測(cè)量?jī)x，其組成包括分壓器1、分流器2，所述的分壓器連接A/D轉(zhuǎn)換器3、有效值轉(zhuǎn)換器A，件號(hào)4、數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波測(cè)量電路A，件號(hào)5，所述的分流器連接所述的A/D轉(zhuǎn)換器、有效值轉(zhuǎn)換器B，件號(hào)6、數(shù)模混合最優(yōu)濾波測(cè)量電路B，件號(hào)7，所述的有效值轉(zhuǎn)換器A、所述的數(shù)模混合最優(yōu)濾波測(cè)量電路A、所述的有效值轉(zhuǎn)換器B、所述的數(shù)模混合最優(yōu)濾波測(cè)量電路B分別與所述的A/D轉(zhuǎn)換器連接，所述的A/D轉(zhuǎn)換器與數(shù)字信號(hào)處理器8連接，所述的數(shù)字信號(hào)處理器與存儲(chǔ)器9、鍵盤(pán)10、IXD顯示屏11、USB接口12、報(bào)警器13連接。實(shí)施例2 上述的工頻失真度智能測(cè)量?jī)x，對(duì)于變換后的電壓U1 (t)和U2 (t)分
別經(jīng)過(guò)整形電路輸出與*% 和分別同頻的方波信號(hào)和*4 。然后，將方波信號(hào)
*4 和*400分別加至鎖相環(huán)的輸入端，鎖相環(huán)的輸出端作為倍頻電路的時(shí)鐘控制信號(hào)，倍頻器的輸出作為ROM的地址發(fā)生器加至ROM的地址輸入端。實(shí)質(zhì)上這樣就實(shí)現(xiàn)了鎖相環(huán)控
制ROM發(fā)出與今仿和《2^0分別冋頻冋步數(shù)子,十自號(hào)和,
信號(hào)。信號(hào)和M2IQ分別輸入到乘法型D/A的參考電壓端，分別與數(shù)字量,
CdSi(COf) fs號(hào)和，cos2(i￡V)丨目號(hào)在D/A轉(zhuǎn)換器中頭現(xiàn)t旲擬數(shù)子混合乘法運(yùn)算，輸出
的模擬信號(hào)直接接入到低通濾波器，利用低通濾波器完成積分求平均值運(yùn)算，低通濾波器輸出的是直流信號(hào)。[0032]實(shí)施例3 上述的工頻失真度智能測(cè)量?jī)x，對(duì)于電壓1 ⑶和《j00，直接通過(guò)多通道A/D轉(zhuǎn)換器接入到DSP中的小波分頻帶測(cè)量方法模塊，得到信號(hào)中的直流成分^和％。同時(shí)，*%的和《2 分別經(jīng)過(guò)真有效值轉(zhuǎn)換電路分別得到*% 和《2 的總有效值幅值0|和拓。并且，
和又分別經(jīng)過(guò)數(shù)模混合最優(yōu)濾波模塊輸出準(zhǔn)工頻電壓信號(hào)和電流信號(hào)的有效值RfI和a/2。然后，, IZjI和分別通過(guò)多通道A/D轉(zhuǎn)換器采集到DSP處理器中，
最后，DSP對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行歸一化處理，并利用軟件測(cè)量算法計(jì)算得到工頻電壓與工頻電流的失真度。實(shí)施例4 上述的工頻失真度智能測(cè)量?jī)x，電壓信號(hào)和電流信號(hào)和0分別通過(guò)高精度分壓器和電子高精度分流器電壓信號(hào)*%(4和《2 ，然后，1% 和《2 分別有效值轉(zhuǎn)換電路、數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波測(cè)量模塊獲得信號(hào)的總有效值和準(zhǔn)工頻電量的有效值，接著，將W 、
、總有效值和準(zhǔn)工頻電量的有效值通過(guò)多通道A/D轉(zhuǎn)換器采集到DSP中，利用小波分
頻帶測(cè)量方法計(jì)算得出直流電量有效值，最后，根據(jù)測(cè)量的總有效值、準(zhǔn)工頻電量的有效值和直流電量有效值，利用軟件測(cè)量算法得出失真度。存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)相關(guān)信號(hào)的歷史數(shù)據(jù)及用戶(hù)的配置參數(shù)，鍵盤(pán)與LCD實(shí)現(xiàn)工頻失真度智能測(cè)量?jī)x與用戶(hù)的交互，聲光報(bào)警實(shí)現(xiàn)失真度的智能判別，對(duì)不滿(mǎn)足用戶(hù)要求的失真度信號(hào)進(jìn)行聲光報(bào)警，USB用于相關(guān)數(shù)據(jù)與參數(shù)的導(dǎo)入導(dǎo)出及工頻失真度智能測(cè)量?jī)x固件的升級(jí)功能。
權(quán)利要求1.一種工頻失真度智能測(cè)量?jī)x，其組成包括分壓器、分流器，其特征是所述的分壓器連接A/D轉(zhuǎn)換器、有效值轉(zhuǎn)換器A、數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波測(cè)量電路A，所述的分流器連接所述的A/D轉(zhuǎn)換器、有效值轉(zhuǎn)換器B、數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波測(cè)量電路B，所述的有效值轉(zhuǎn)換器A、所述的數(shù)模混合最優(yōu)濾波測(cè)量電路A、所述的有效值轉(zhuǎn)換器B、所述的數(shù)模混合最優(yōu)濾波測(cè)量電路B分別與所述的A/D轉(zhuǎn)換器連接，所述的A/D轉(zhuǎn)換器與數(shù)字信號(hào)處理器連接，所述的數(shù)字信號(hào)處理器與存儲(chǔ)器、鍵盤(pán)、IXD顯示屏、USB接口、聲光報(bào)警器連接。
專(zhuān)利摘要工頻失真度智能測(cè)量?jī)x。目前使用的工頻失真度測(cè)量?jī)x器測(cè)量速度慢、精度差。本產(chǎn)品組成包括分壓器(1)、分流器(2)，分壓器連接A/D轉(zhuǎn)換器(3)、有效值轉(zhuǎn)換器A(4)、數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波測(cè)量電路A(5)，分流器連接A/D轉(zhuǎn)換器、有效值轉(zhuǎn)換器B(6)、數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波測(cè)量電路B(7)，有效值轉(zhuǎn)換器A、數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波測(cè)量電路A、有效值轉(zhuǎn)換器B、數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波測(cè)量電路B分別與A/D轉(zhuǎn)換器連接，A/D轉(zhuǎn)換器與數(shù)字信號(hào)處理器(8)連接，數(shù)字信號(hào)處理器與存儲(chǔ)器(9)、鍵盤(pán)(10)、LCD顯示屏(11)、USB接口(12)、聲光報(bào)警器(13)連接。本產(chǎn)品用于測(cè)量工頻失真度。
文檔編號(hào)G01R23/20GK202837398SQ20122053141
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者張曉冰 申請(qǐng)人:哈爾濱云楷科技發(fā)展有限公司