多功能電能質(zhì)量分析儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種多功能電能質(zhì)量分析儀，包括MCU，接在所述數(shù)據(jù)運(yùn)算處理芯片的輸出端，從而獲取電力參數(shù)、電能累加的結(jié)果和所述電能質(zhì)量參數(shù)，接在所述漏電監(jiān)測模塊的輸出端，從而獲取漏電采樣信號，并通過內(nèi)置的A／D轉(zhuǎn)換芯片對漏電采樣模塊進(jìn)行計算的得到漏電流值，這種多功能電能質(zhì)量分析儀主要采AD+DSP+MCU的設(shè)計框架，能完成電網(wǎng)及用戶端電力參數(shù)、電能累加的結(jié)果、電能質(zhì)量參數(shù)和漏電流值和顯示，功能齊全，測量的數(shù)據(jù)豐富，能完全反應(yīng)電能質(zhì)量，體積適中，成本較低，性能優(yōu)良。
【專利說明】多功能電能質(zhì)量分析儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電能質(zhì)量分析【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種多功能電能質(zhì)量分析儀?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]近年來，我國電力工業(yè)得到了快速地發(fā)展，目前已基本擺脫了“供不應(yīng)求”的局面，然而隨著電網(wǎng)負(fù)荷結(jié)構(gòu)的變化和大批新型產(chǎn)業(yè)的崛起，電能質(zhì)量的矛盾漸顯突出。電能質(zhì)量，從嚴(yán)格意思上講，衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)有電壓、頻率和波形；從普遍意義上講是指優(yōu)質(zhì)供電，包括電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量和用電質(zhì)量，其可以定義為:導(dǎo)致用電設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內(nèi)容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、三相不平衡、瞬時或暫態(tài)過電壓、波形畸變(諧波)、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續(xù)性等。現(xiàn)有的電能質(zhì)量分析儀功能單一，測量的數(shù)據(jù)較少，并不能完全反應(yīng)電能質(zhì)量。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的電能質(zhì)量分析儀功能不完善，本實(shí)用新型提供了一種多功能電能質(zhì)量分析儀來解決上述問題。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種多功能電能質(zhì)量分析儀，包括
[0005]數(shù)據(jù)運(yùn)算處理芯片，包括型號為AD73360L的A / D模塊和型號為ADSP-TS201的DSP模塊，A / D模塊將采樣的電流信號和電壓信號輸入到DSP模塊中進(jìn)行計算，得出電能質(zhì)量參數(shù)并傳送給MCU ；
[0006]漏電監(jiān)測模塊，包括漏電互感器，用于采集電網(wǎng)線路中的漏電流值并輸出；
[0007]MCU，接在數(shù)據(jù)運(yùn)算處理芯片的輸出端，從而獲取電力參數(shù)(電壓、電流、有功/無功/視在功率、功率因數(shù)和頻率)、電能累加的結(jié)果(正/反向電能、復(fù)費(fèi)率電能、日電能曲線、月電能曲線和年電能曲線)和電能質(zhì)量參數(shù)(電壓電流正負(fù)序零序、電壓電流不平衡度、電壓電流128次諧波含量及THD、最大值、需量等)，接在漏電監(jiān)測模塊的輸出端，從而獲取漏電采樣信號，并通過內(nèi)置的A / D轉(zhuǎn)換芯片對漏電采樣模塊進(jìn)行計算的得到漏電流值，從而起到漏電報警預(yù)防火災(zāi)的作用；
[0008]顯示模塊，通過所述MCU的控制實(shí)現(xiàn)電力參數(shù)、電能累加的結(jié)果、電能質(zhì)量參數(shù)和漏電流值的顯示輸出，電壓電流正負(fù)序零序、電壓電流不平衡度、電壓電流128次諧波含量可以棒圖或者數(shù)據(jù)表格的形式顯示，包括觸控液晶屏，顯示方式可以為彩色TFTLCD顯示，顯示清晰，中文菜單，功能一目了然；可以進(jìn)行諧波故障錄波和SOE事件記錄，提供用戶電網(wǎng)的動態(tài)實(shí)時電壓、電流波形顯示；
[0009]按鍵，即為所述觸控液晶屏上的局部上的觸控點(diǎn)的集合，用于控制所述MCU和顯示模塊的顯示界面的切換。
[0010]存儲模塊，與MCU連接，用于存儲電力參數(shù)、電能累加的結(jié)果、電能質(zhì)量參數(shù)、漏電流值以及諧波故障錄波，采用分段方式錄播，可擦寫上百萬次，適合存儲波形這類數(shù)據(jù)量大的數(shù)據(jù)；
[0011]還包括與所述MCU連接的開關(guān)量輸入輸出模塊和模擬量變送模塊；
[0012]USB數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊，從所述MCU獲取電力參數(shù)、電能累加的結(jié)果、電能質(zhì)量參數(shù)、漏電流值以及諧波故障錄并導(dǎo)出，便于工程人員或主管部門離線分析和管理；
[0013]括通信模塊，用于將電力參數(shù)、電能累加的結(jié)果、電能質(zhì)量參數(shù)、漏電流值以及諧波故障錄通過GPRS或者以太網(wǎng)的形式進(jìn)行傳輸，很方便地實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備進(jìn)行交互。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是，這種多功能電能質(zhì)量分析儀主要采AD+DSP+MCU的設(shè)計框架，能完成電網(wǎng)及用戶端電力參數(shù)、電能累加的結(jié)果、電能質(zhì)量參數(shù)和漏電流值和顯示，功能齊全，測量的數(shù)據(jù)豐富，能完全反應(yīng)電能質(zhì)量，體積適中，成本較低，性能優(yōu)良。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0016]圖1是本實(shí)用新型多功能電能質(zhì)量分析儀的結(jié)構(gòu)框架圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種多功能電能質(zhì)量分析儀，包括
[0019]數(shù)據(jù)運(yùn)算處理芯片，接入電流信號和電壓信號，完成電力參數(shù)的測量和電能累加，并對電力參數(shù)進(jìn)行計算，得出電能質(zhì)量參數(shù)；
[0020]漏電監(jiān)測模塊，采集漏電流并輸出；
[0021]MCU，接在數(shù)據(jù)運(yùn)算處理芯片的輸出端，從而獲取電力參數(shù)(電壓、電流、有功/無功/視在功率、功率因數(shù)和頻率)、電能累加的結(jié)果(正/反向電能、復(fù)費(fèi)率電能、日電能曲線、月電能曲線和年電能曲線)和電能質(zhì)量參數(shù)(電壓電流正負(fù)序零序、電壓電流不平衡度、電壓電流128次諧波含量及THD、最大值、需量等)，接在漏電監(jiān)測模塊的輸出端，從而獲取漏電采樣信號，并通過內(nèi)置的A / D轉(zhuǎn)換芯片對漏電采樣模塊進(jìn)行計算的得到漏電流值，從而起到漏電報警預(yù)防火災(zāi)的作用；
[0022]顯示模塊，通過MCU的控制實(shí)現(xiàn)電力參數(shù)、電能累加的結(jié)果、電能質(zhì)量參數(shù)和漏電流值的顯示輸出，電壓電流正負(fù)序零序、電壓電流不平衡度、電壓電流128次諧波含量可以棒圖或者數(shù)據(jù)表格的形式顯示。
[0023]按鍵，與MCU連接，用于控制MCU和顯示模塊的顯示界面的切換。
[0024]存儲模塊，與MCU連接，用于存儲電力參數(shù)、電能累加的結(jié)果、電能質(zhì)量參數(shù)、漏電流值以及諧波故障錄波，采用分段方式錄播，可擦寫上百萬次，適合存儲波形這類數(shù)據(jù)量大的數(shù)據(jù)。
[0025]還包括與MCU連接的開關(guān)量輸入輸出模塊和模擬量變送模塊。
[0026]USB數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊，從MCU獲取電力參數(shù)、電能累加的結(jié)果、電能質(zhì)量參數(shù)、漏電流值以及諧波故障錄并導(dǎo)出，便于工程人員或主管部門離線分析和管理。
[0027]通信模塊，用于將電力參數(shù)、電能累加的結(jié)果、電能質(zhì)量參數(shù)、漏電流值以及諧波故障錄通過GPRS或者以太網(wǎng)的形式進(jìn)行傳輸，很方便地實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備進(jìn)行交互。[0028]數(shù)據(jù)運(yùn)算處理芯片包括型號為AD73360L的A / D模塊和型號為ADSP-TS201的DSP模塊，A / D模塊將采樣的電流信號和電壓信號輸入到DSP模塊中進(jìn)行計算，得出電能質(zhì)量參數(shù)并傳送給MCU。
[0029]顯示模塊包括觸控液晶屏，按鍵即為觸控液晶屏上的局部上的觸控點(diǎn)的集合，顯示方式可以為彩色TFTLCD顯示，顯示清晰，中文菜單，功能一目了然；可以進(jìn)行諧波故障錄波和SOE事件記錄，提供用戶電網(wǎng)的動態(tài)實(shí)時電壓、電流波形顯示。
[0030]以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能電能質(zhì)量分析儀，其特征在于:包括 數(shù)據(jù)運(yùn)算處理芯片，接入電流信號和電壓信號，完成電力參數(shù)的測量和電能累加，并對電力參數(shù)進(jìn)行計算，得出電能質(zhì)量參數(shù)； 漏電監(jiān)測模塊，采集漏電流并輸出； MCU，接在所述數(shù)據(jù)運(yùn)算處理芯片的輸出端，從而獲取電力參數(shù)、電能累加的結(jié)果和所述電能質(zhì)量參數(shù)，接在所述漏電監(jiān)測模塊的輸出端，從而獲取漏電采樣信號，并通過內(nèi)置的A / D轉(zhuǎn)換芯片對漏電采樣模塊進(jìn)行計算的得到漏電流值； 顯示模塊，通過MCU的控制實(shí)現(xiàn)電力參數(shù)、電能累加的結(jié)果、電能質(zhì)量參數(shù)和漏電流值的顯示輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的多功能電能質(zhì)量分析儀，其特征在于:還包括 按鍵，與所述MCU連接，用于控制MCU和所述顯示模塊的顯示界面的切換。
3.如權(quán)利要求1所述的多功能電能質(zhì)量分析儀，其特征在于:還包括 存儲模塊，與MCU連接，用于存儲電力參數(shù)、電能累加的結(jié)果、電能質(zhì)量參數(shù)、漏電流值以及諧波故障錄波。
4.如權(quán)利要求1所述的多功能電能質(zhì)量分析儀，其特征在于:還包括與MCU連接的開關(guān)量輸入輸出模塊和模擬量變送模塊。
5.如權(quán)利要求1所述的多功能電能質(zhì)量分析儀，其特征在于:還包括USB數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊，從MCU獲取電力參數(shù)、電能累加的結(jié)果、電能質(zhì)量參數(shù)、漏電流值以及諧波故障錄并導(dǎo)出用于離線分析。
6.如權(quán)利要求1所述的多功能電能質(zhì)量分析儀，其特征在于:還包括通信模塊，用于將電力參數(shù)、電能累加的結(jié)果、電能質(zhì)量參數(shù)、漏電流值以及諧波故障錄通過GPRS或者以太網(wǎng)的形式進(jìn)行傳輸。
7.如權(quán)利要求1所述的多功能電能質(zhì)量分析儀，其特征在于:所述數(shù)據(jù)運(yùn)算處理芯片包括型號為AD73360L的A / D模塊和型號為ADSP-TS201的DSP模塊，所述A / D模塊將采樣的電流信號和電壓信號輸入到DSP模塊中進(jìn)行計算，得出電能質(zhì)量參數(shù)并傳送給MCU。
8.如權(quán)利要求2所述的多功能電能質(zhì)量分析儀，其特征在于:所述顯示模塊包括觸控液晶屏，所述按鍵即為觸控液晶屏上的局部上的觸控點(diǎn)的集合。
9.如權(quán)利要求1所述的多功能電能質(zhì)量分析儀，其特征在于:所述漏電監(jiān)測模塊包括漏電互感器，用于采集電網(wǎng)線路中的漏電流值。
【文檔編號】G01R31/00GK203825105SQ201420081139
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】李芳 , 朱林, 陶培琪, 張彥學(xué), 李明亮 申請人:蘇州美高立電氣有限公司