本實(shí)用新型涉及采集裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于鎖相環(huán)控制的單周波頻率跟蹤模擬采集裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在電力系統(tǒng)的監(jiān)測設(shè)備中，對電力線上的50HZ信號采集常采用如下方式：(1)單片機(jī)技術(shù)(2)DSP技術(shù)(3)ARM技術(shù)(4)FPGA技術(shù)。這些實(shí)現(xiàn)方式各有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，單片機(jī)優(yōu)點(diǎn)是程序設(shè)計(jì)簡單，成本最低廉，缺點(diǎn)是無法適合高精度，快速的采樣，尤其是實(shí)時(shí)快速采樣。DSP采集方法優(yōu)點(diǎn)是集成了很多算法，對于高精度采樣及同時(shí)處理算法有優(yōu)勢，缺點(diǎn)是程序設(shè)計(jì)要求比較高，對于高精度實(shí)時(shí)的采樣顯得能力有限，當(dāng)數(shù)據(jù)量比較大時(shí)會存在處理能力的瓶頸。ARM采集，優(yōu)點(diǎn)是由于有操作系統(tǒng)，可以嵌入一些處理算法的應(yīng)用軟件，同時(shí)便于可視化，但缺點(diǎn)也比較嚴(yán)重，一旦上升到操作系統(tǒng)層面往往程序的效率很低，這對于高精度和實(shí)時(shí)的采樣同樣是個(gè)不小的問題。FPGA技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是最適合快速高精度的實(shí)時(shí)采集，由于是并行的操作，能夠克服上述3種技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的高效能，缺點(diǎn)是成本相對較高，程序設(shè)計(jì)比較復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種基于鎖相環(huán)控制的單周波頻率跟蹤模擬采集裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案：

一種基于鎖相環(huán)控制的單周波頻率跟蹤模擬采集裝置，包括安裝底板，所述安裝底板的上方設(shè)有控制柜，所述控制柜上設(shè)有存儲硬盤和開關(guān)按鈕，所述控制柜的上方設(shè)有操作臺，所述操作臺上設(shè)有波段顯示器，所述波段顯示器的一側(cè)設(shè)有電源按鈕和調(diào)節(jié)按鈕，所述電源按鈕遠(yuǎn)離波段顯示器的一側(cè)設(shè)有狀態(tài)顯示器，所述控制柜的一側(cè)設(shè)有手推把手，且手推把手與安裝底板焊接，所述控制柜的另一側(cè)設(shè)有信號采集接口，所述信號采集接口設(shè)有信號線纜，所述信號線纜設(shè)有信號采集抓手，所述安裝底板的底部設(shè)有滾輪，所述控制柜的內(nèi)部設(shè)有主板，所述主板的輸入端分別與信號采集接口、開關(guān)按鈕、電源按鈕和調(diào)節(jié)按鈕電連接，所述主板的輸出端分別與存儲硬盤、波段顯示器和狀態(tài)顯示器電連接，所述主板上設(shè)有模擬采集電路、數(shù)據(jù)輸入電路、數(shù)據(jù)計(jì)算電路和控制電路，所述模擬采集電路、數(shù)據(jù)輸入電路、數(shù)據(jù)計(jì)算電路和控制電路依次連接，所述模擬采集電路的輸入端與信號采集接口電連接，所述數(shù)據(jù)輸入電路分別與開關(guān)按鈕、電源按鈕和調(diào)節(jié)按鈕電連接，所述控制電路分別與存儲硬盤、波段顯示器和狀態(tài)顯示器電連接。

優(yōu)選的，所述信號線纜上設(shè)有線纜連接器，且線纜連接器與信號采集接口匹配。

優(yōu)選的，所述信號采集接口的數(shù)量為4，且信號采集接口之間均勻分布。

優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)按鈕上設(shè)有刻度盤。

優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)按鈕上設(shè)有方向指示箭頭。

優(yōu)選的，所述信號采集抓手上設(shè)有接觸點(diǎn)，且接觸點(diǎn)通過線纜與信號線纜連接。

本實(shí)用新型的有益效果：提高了單周波采樣的采樣精度，實(shí)現(xiàn)了針對電力設(shè)備的實(shí)時(shí)跟蹤模擬量采集，實(shí)時(shí)計(jì)算并跟蹤預(yù)測下一周波周期，實(shí)現(xiàn)并行采樣、自動實(shí)時(shí)存儲及自動累加地址并分頁數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)讀取等功能，為后續(xù)電力設(shè)備的電力信號的諧波分析提供了高可靠的原始數(shù)據(jù)，提高了信號分析的精準(zhǔn)性。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型提出的一種基于鎖相環(huán)控制的單周波頻率跟蹤模擬采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型提出的一種基于鎖相環(huán)控制的單周波頻率跟蹤模擬采集裝置的原理示意圖；

圖3為本實(shí)用新型提出的一種基于鎖相環(huán)控制的單周波頻率跟蹤模擬采集裝置模擬采集電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1安裝底板、2滾輪、3控制柜、4操作臺、5波段顯示器、6調(diào)節(jié)按鈕、7電源按鈕、8狀態(tài)顯示器、9存儲硬盤、10開關(guān)按鈕、11信號采集接口、12信號線纜、13信號采集抓手、14手推把手、15主板。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

參照圖1-3，一種基于鎖相環(huán)控制的單周波頻率跟蹤模擬采集裝置，包括安裝底板1，安裝底板1的上方設(shè)有控制柜3，控制柜3上設(shè)有存儲硬盤9和開關(guān)按鈕10，控制柜3的上方設(shè)有操作臺4，操作臺4上設(shè)有波段顯示器5，波段顯示器5的一側(cè)設(shè)有電源按鈕7和調(diào)節(jié)按鈕6，調(diào)節(jié)按鈕6上設(shè)有刻度盤，調(diào)節(jié)按鈕6上設(shè)有方向指示箭頭，電源按鈕7遠(yuǎn)離波段顯示器5的一側(cè)設(shè)有狀態(tài)顯示器8，控制柜3的一側(cè)設(shè)有手推把手14，且手推把手14與安裝底板1焊接，控制柜3的另一側(cè)設(shè)有信號采集接口11，信號采集接口11的數(shù)量為4，且信號采集接口11之間均勻分布，信號采集接口11設(shè)有信號線纜12，信號線纜12上設(shè)有線纜連接器，且線纜連接器與信號采集接口11匹配，信號線纜12設(shè)有信號采集抓手13，信號采集抓手13上設(shè)有接觸點(diǎn)，且接觸點(diǎn)通過線纜與信號線纜12連接，安裝底板1的底部設(shè)有滾輪2，控制柜3的內(nèi)部設(shè)有主板15，主板15的輸入端分別與信號采集接口11、開關(guān)按鈕10、電源按鈕7和調(diào)節(jié)按鈕6電連接，主板15的輸出端分別與存儲硬盤9、波段顯示器5和狀態(tài)顯示器8電連接，主板15上設(shè)有模擬采集電路、數(shù)據(jù)輸入電路、數(shù)據(jù)計(jì)算電路和控制電路，模擬采集電路、數(shù)據(jù)輸入電路、數(shù)據(jù)計(jì)算電路和控制電路依次連接，模擬采集電路的輸入端與信號采集接口11電連接，數(shù)據(jù)輸入電路分別與開關(guān)按鈕10、電源按鈕7和調(diào)節(jié)按鈕6電連接，控制電路分別與存儲硬盤9、波段顯示器5和狀態(tài)顯示器8電連接。

如圖3所示，50HZ電網(wǎng)信號經(jīng)過信號采集接口11輸入AD7606轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過AD7606轉(zhuǎn)換器的處理其幅值將被轉(zhuǎn)換成16bit精度的數(shù)字量；將處理后的16bit精度的數(shù)字量傳輸?shù)紽PGA模塊，在FPGA模塊的控制下將分每周波(128-2048點(diǎn))采樣并將數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)建的雙層存儲器中；同時(shí)根據(jù)50HZ過零檢測電路產(chǎn)生的過零信號，計(jì)算出第一周期的時(shí)間，并預(yù)測下一周的觸發(fā)采樣的轉(zhuǎn)換周期，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)頻率跟蹤功能；FPGA根據(jù)設(shè)定值會周期性的將存儲的數(shù)據(jù)狀態(tài)以中斷方式告知DSP，DSP通過EMIFA總線定期的來讀取FPGA內(nèi)部存儲區(qū)的數(shù)據(jù)；DSP將存儲的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)輸入電路。

本實(shí)用新型中，提高了單周波采樣的采樣精度，實(shí)現(xiàn)了針對電力設(shè)備的實(shí)時(shí)跟蹤模擬量采集，實(shí)時(shí)計(jì)算并跟蹤預(yù)測下一周波周期，實(shí)現(xiàn)并行采樣、自動實(shí)時(shí)存儲及自動累加地址并分頁數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)讀取等功能，為后續(xù)電力設(shè)備的電力信號的諧波分析提供了高可靠的原始數(shù)據(jù)，提高了信號分析的精準(zhǔn)性。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。