基于虛擬儀器技術(shù)的電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于虛擬儀器技術(shù)的電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，包括用于電量檢測(cè)和隔離的傳感器；用于將傳感器檢測(cè)到的電壓、電流轉(zhuǎn)換成適合數(shù)據(jù)采集裝置輸入范圍電量的信號(hào)調(diào)節(jié)裝置；用于完成模數(shù)轉(zhuǎn)換和采樣的數(shù)據(jù)采集裝置；用于計(jì)算處理數(shù)據(jù)和配置硬件的帶虛擬儀器的工控機(jī)；所述的數(shù)據(jù)采集裝置安裝在工控機(jī)的PCI總線接口上，傳感器和信號(hào)調(diào)節(jié)裝置安裝在工控機(jī)內(nèi)部，所述的工控機(jī)帶有液晶顯示屏和鼠標(biāo)。以工控機(jī)為主體，采用虛擬儀器技術(shù)研制而成，是一種完全基于計(jì)算機(jī)的全數(shù)字化新型儀器，避免了傳統(tǒng)設(shè)備硬件設(shè)備的低可靠性和功能單一的缺陷。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于虛擬儀器技術(shù)的電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于虛擬儀器技術(shù)的電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，屬于電氣工程【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]在供電系統(tǒng)中很多用電設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量諧波，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)供電的電能質(zhì)量，這一現(xiàn)象不僅對(duì)用電設(shè)備的使用壽命造成不良影響，而且對(duì)系統(tǒng)的電能計(jì)量設(shè)備產(chǎn)生干擾，影響了電能計(jì)量的準(zhǔn)確度。一些產(chǎn)生諧波的用電設(shè)備(即非線性負(fù)荷)，比如電弧爐、整流設(shè)備等，在從系統(tǒng)吸收基波(50Hz )的功率的同時(shí)，向系統(tǒng)輸出諧波功率，這些諧波功率不僅危害了那些不產(chǎn)生諧波的用電設(shè)備(即線性負(fù)荷)，而且影響了供電部門(mén)的電能計(jì)量，因?yàn)楦鞣N電能計(jì)量表計(jì)都是按照基波頻率設(shè)計(jì)的，由于有與基波功率反向的諧波功率的存在，使得電能表少計(jì)量了電能，根據(jù)實(shí)際測(cè)試結(jié)果，這種影響產(chǎn)生的電能計(jì)量誤差平均能夠達(dá)到2%。
[0003]目前的各種電能計(jì)量表計(jì)都只能計(jì)量基波電能，無(wú)法計(jì)量諧波電能，針對(duì)這一實(shí)際情況研制的可以分別計(jì)量基波和各次諧波電能的多功能電能計(jì)量裝置，滿(mǎn)足了供電部門(mén)的這一實(shí)際需要，同時(shí)具有對(duì)電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)和分析的功能。
[0004]使用電弧爐的煉鋼廠、鋁材廠、銅材廠等，有整流設(shè)備的電氣化鐵路等，在給這些大用戶(hù)供電的供電局都存在因諧波引起的少計(jì)量電能的問(wèn)題，給供電局帶來(lái)相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)損失，準(zhǔn)確測(cè)量諧波電能是彌補(bǔ)供電部門(mén)這一經(jīng)濟(jì)損失的唯一辦法，同時(shí)也是要求用戶(hù)治理諧波的必要的技術(shù)依據(jù)。
[0005]虛擬儀器技術(shù)是“21世紀(jì)的技術(shù)”，它的出現(xiàn)被譽(yù)為是“測(cè)控技術(shù)的革命”，其特點(diǎn)是主要用軟件來(lái)代替硬件做各種儀器，是一種完全基于計(jì)算機(jī)的儀器，它的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是避免了硬件設(shè)備的低可靠性和功能單一的缺陷，用軟件實(shí)現(xiàn)的電路不存在故障和老化等問(wèn)題，通過(guò)修改軟件就可以改變儀器的功能，這就是虛擬儀器的“用戶(hù)自定義”功能。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種基于虛擬儀器技術(shù)的電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種基于虛擬儀器技術(shù)的電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，包括用于電量檢測(cè)和隔離的傳感器；用于將傳感器檢測(cè)到的電壓、電流轉(zhuǎn)換成適合數(shù)據(jù)采集裝置輸入范圍電量的信號(hào)調(diào)節(jié)裝置；用于完成模數(shù)轉(zhuǎn)換和采樣的數(shù)據(jù)采集裝置；用于計(jì)算處理數(shù)據(jù)和配置硬件的帶虛擬儀器的工控機(jī)；所述的數(shù)據(jù)采集裝置安裝在工控機(jī)的PCI總線接口上，傳感器和信號(hào)調(diào)節(jié)裝置安裝在工控機(jī)內(nèi)部，所述的工控機(jī)帶有液晶顯示屏和鼠標(biāo)。
[0008]所述的傳感器是工作頻率范圍為2HZ-20KHZ，常態(tài)時(shí)絕緣電阻大于1000ΜΩ的DVD1-OOOI臥式電壓電流多用傳感器。
[0009]所述的信號(hào)調(diào)節(jié)裝置包括輸出緊跟隨輸入變化的電壓跟隨器和將電壓信號(hào)的幅值調(diào)節(jié)到適合數(shù)據(jù)采集裝置輸入范圍以?xún)?nèi)的信號(hào)放大器。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:采用虛擬儀器技術(shù)研制而成，具有功能多，運(yùn)行可靠，精度高，技術(shù)先進(jìn)等優(yōu)點(diǎn)；以往的電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置都是采用單片機(jī)制成的，本裝置的特點(diǎn)是以工控機(jī)為主體，采用虛擬儀器技術(shù)研制而成，是一種完全基于計(jì)算機(jī)的全數(shù)字化新型儀器，避免了傳統(tǒng)設(shè)備硬件設(shè)備的低可靠性和功能單一的缺陷，與現(xiàn)有的各種電能計(jì)量裝置相比，它可以計(jì)量基波和各次諧波電能；與其它的電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置相比，可靠性更高、功能更多。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是基于虛擬儀器技術(shù)的電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置的總體結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖與實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0013]如圖1所示，本實(shí)用新型一種基于虛擬儀器技術(shù)的電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，包括用于電量檢測(cè)和隔離的傳感器；用于將傳感器檢測(cè)到的電壓、電流轉(zhuǎn)換成適合數(shù)據(jù)采集裝置輸入范圍電量的信號(hào)調(diào)節(jié)裝置；用于完成模數(shù)轉(zhuǎn)換和采樣的數(shù)據(jù)采集裝置；用于計(jì)算處理數(shù)據(jù)和配置硬件的帶虛擬儀器的工控機(jī)；數(shù)據(jù)采集裝置安裝在工控機(jī)的PCI總線接口上，傳感器和信號(hào)調(diào)節(jié)裝置安裝在工控機(jī)內(nèi)部，工控機(jī)帶有液晶顯示屏和鼠標(biāo)，通過(guò)工控機(jī)實(shí)時(shí)電壓電流波形顯示，進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存遠(yuǎn)傳和電能質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析以及輸出報(bào)表打印功能。
[0014]傳感器有很多種類(lèi)，這里用到的是互感器，是對(duì)比較大的電壓電流量進(jìn)行檢測(cè)得到適合數(shù)據(jù)調(diào)理器的電壓電流量，因此互感器起到了隔離的作用，以避免過(guò)大的電網(wǎng)電壓電流損毀測(cè)量設(shè)備?；ジ衅饔袃煞N:電壓互感器(VT)和電流互感器(CT)，此環(huán)節(jié)在測(cè)量過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用，一旦這個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò)，后面的測(cè)量將沒(méi)有任何意義，因此傳感器的參數(shù)設(shè)置是十分重要的。本裝置采用DVD1-0001臥式電壓電流多用傳感器，既可以用作電壓傳感器，也能用作測(cè)量電流。工作頻率范圍為2HZ-20KHZ，常態(tài)時(shí)絕緣電阻大于1000M Ω。
[0015]其中信號(hào)調(diào)理器主要有兩部分組成:電壓跟隨器和信號(hào)放大器。電壓跟隨器的作用是是輸出緊緊跟隨輸入變化，這樣后面的采樣才能得到電網(wǎng)實(shí)際的波形；信號(hào)放大器的主要功能是將電壓信號(hào)的幅值調(diào)節(jié)到適合采樣卡的輸入范圍以?xún)?nèi)。再者，信號(hào)調(diào)理器是一種多通道、高性能的開(kāi)關(guān)平臺(tái)，可以提供那個(gè)多路信號(hào)調(diào)理。
[0016]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、同等替換和改進(jìn)等，均應(yīng)落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于虛擬儀器技術(shù)的電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:包括 用于電量檢測(cè)和隔離的傳感器； 用于將傳感器檢測(cè)到的電壓、電流轉(zhuǎn)換成適合數(shù)據(jù)采集裝置輸入范圍電量的信號(hào)調(diào)節(jié)裝置； 用于完成模數(shù)轉(zhuǎn)換和采樣的數(shù)據(jù)采集裝置； 用于計(jì)算處理數(shù)據(jù)和配置硬件的帶虛擬儀器的工控機(jī)； 所述的數(shù)據(jù)采集裝置安裝在工控機(jī)的PCI總線接口上，傳感器和信號(hào)調(diào)節(jié)裝置安裝在工控機(jī)內(nèi)部，所述的工控機(jī)帶有液晶顯示屏和鼠標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬儀器技術(shù)的電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述的傳感器是工作頻率范圍為2HZ-20KHZ，常態(tài)時(shí)絕緣電阻大于100M Ω的DVD1-0001臥式電壓電流多用傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬儀器技術(shù)的電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述的信號(hào)調(diào)節(jié)裝置包括輸出緊跟隨輸入變化的電壓跟隨器和將電壓信號(hào)的幅值調(diào)節(jié)到適合數(shù)據(jù)采集裝置輸入范圍以?xún)?nèi)的信號(hào)放大器。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK204086436SQ201420639040
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】朱長(zhǎng)滿(mǎn), 杭航 申請(qǐng)人:廣東菲爾普電氣股份有限公司