液晶顯示屏上，通過(guò)操作按鍵實(shí)現(xiàn)指定數(shù)據(jù)的處理和傳輸顯示，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作和維護(hù)。
[0020]優(yōu)選的，上述CPLD芯片采用EPM3064ATC100-10N芯片，該芯片具有編程靈活、集成度高、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)周期短、適用范圍寬、開(kāi)發(fā)工具先進(jìn)、設(shè)計(jì)制造成本低、對(duì)設(shè)計(jì)者的硬件經(jīng)驗(yàn)要求低、標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品無(wú)需測(cè)試、保密性強(qiáng)、價(jià)格大眾化。
[0021]優(yōu)選的，上述以太網(wǎng)通訊接口單元采用RTL8019AS芯片實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與諧波檢測(cè)儀的通訊功能，芯片通過(guò)PH163539芯片構(gòu)成電路實(shí)現(xiàn)其與RJ45相連，通過(guò)CPLD芯片與DSP通訊。
[0022]一種基于DSP的諧波檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，包括以下步驟:
(O首先通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行信號(hào)采集，將A、B、C三相的電流、電壓信號(hào)，分別接入電流互感器、電壓互感器，將信號(hào)轉(zhuǎn)換成DSP芯片能夠接受的信號(hào)，并接入信號(hào)調(diào)理電路，對(duì)信號(hào)進(jìn)一步調(diào)理；
(2)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送入DSP芯片；
(3)通過(guò)DSP芯片對(duì)諧波進(jìn)行分析處理，使用加窗值FFT聯(lián)合小波包變換作為諧波分析算法，將采集到的信號(hào)采用加窗值FFT算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，得出各次諧波的幅值大小，根據(jù)幅值大小，選擇出大于基波幅值百分之一的諧波信號(hào)，用小波包變換進(jìn)行分解與重構(gòu)；
(4)使用小波包變換分解時(shí)使用濾波排序法，使每次分解得到的信號(hào)遵循低頻在左、高頻在右的原則排列，之后將信號(hào)再進(jìn)行重構(gòu)運(yùn)算，最后得出其各次諧波電壓、電流有效值，高頻瞬態(tài)信號(hào)則繼續(xù)由小波包變換進(jìn)行重構(gòu)計(jì)算，得出其各次諧波電壓、電流的有效值；
(5)經(jīng)過(guò)綜合檢測(cè)算法檢測(cè)出各次諧波含有量以及電流、電壓畸變率，并由DSP芯片輸出給CPLD芯片，通過(guò)CPLD芯片進(jìn)行人機(jī)交互及與上位機(jī)的通訊，CPLD芯片將數(shù)據(jù)輸出給液晶顯不屏顯不，并且能通過(guò)按鍵切換液晶顯不屏的顯不界面，同時(shí)CPLD芯片通過(guò)以太網(wǎng)通訊接口單元將數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)；
(6)上位機(jī)組態(tài)界面能夠顯示實(shí)時(shí)波形、電壓畸變率、電流畸變率以及各次諧波含有量等數(shù)據(jù)，能夠通過(guò)查看歷史數(shù)據(jù)形式從數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用以往的諧波數(shù)據(jù)。
[0023]本發(fā)明采用DSP芯片為主和采用CPLD芯片為輔的數(shù)據(jù)處理裝置，通過(guò)CPLD芯片做中間橋梁，DSP芯片僅需將命令發(fā)送給CPLD芯片，待CPLD芯片完成任務(wù)后再將數(shù)據(jù)交由DSP芯片，減少了 DSP芯片的等待時(shí)間，提高了 DSP芯片的運(yùn)行效率，并且能有效利用DSP芯片引腳的復(fù)用功能，從而有效提高了裝置運(yùn)行速度，能夠?qū)崿F(xiàn)大容量的計(jì)算，有效解決了現(xiàn)有的技術(shù)中存在的運(yùn)算量大造成的識(shí)別定位速度慢的問(wèn)題，提高了準(zhǔn)確度及實(shí)時(shí)性，并具有成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)；使用加窗值FFT算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，得到各次諧波的幅值，根據(jù)各次諧波的幅值大小，選擇出大于幅值百分之一的諧波次數(shù)，用小波包變換進(jìn)行分解重構(gòu)，小波包變換使得檢測(cè)準(zhǔn)確度增加，并選擇大于幅值百分之一的數(shù)據(jù)進(jìn)行諧波分析，并且減少了運(yùn)算量，提高了運(yùn)算速度；相比以往對(duì)單純的諧波檢測(cè)儀，現(xiàn)有系統(tǒng)通過(guò)添加包括CPLD芯片的人機(jī)交互模塊對(duì)諧波檢測(cè)裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)圖像監(jiān)測(cè)，提高了諧波檢測(cè)儀與上位機(jī)的匹配度；小波包變換(包含分解與重構(gòu)兩個(gè)方面)的分解環(huán)節(jié)，在每次分解總是使分解得到的信號(hào)幅值大小排序?yàn)樽蟮陀腋?，避免了在分解過(guò)程中高頻信號(hào)映射到低頻信號(hào)中造成信號(hào)混疊。
[0024]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于DSP的諧波檢測(cè)裝置，其特征在于:包括用于電流電壓信號(hào)采集的數(shù)據(jù)采集模塊、用于諧波分析的DSP芯片、用于輔助DSP芯片的CPLD芯片，用于本地顯示數(shù)據(jù)的人機(jī)交換模塊和遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集數(shù)據(jù)的上位機(jī)，所述CPLD芯片上連接有DSP芯片、人機(jī)交互模塊以及通過(guò)以太網(wǎng)通訊接口單元連接的上位機(jī)，所述DSP芯片還連接有數(shù)據(jù)采集模塊，并連接有電源模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP的諧波檢測(cè)裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集模塊包括依次連接的電壓電流互感器、低通濾波器、信號(hào)調(diào)理器以及A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器與方波發(fā)生器并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP的諧波檢測(cè)裝置，其特征在于:所述DSP芯片采用 TMS320F28335 芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP的諧波檢測(cè)裝置，其特征在于:所述人機(jī)交互模塊包括液晶顯示屏及按鍵。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于DSP的諧波檢測(cè)裝置，其特征在于:所述CPLD芯片采用 EPM3064ATC100-10N 芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP的諧波檢測(cè)裝置，其特征在于:所述以太網(wǎng)通訊接口單元采用RTL8019AS芯片。
7.采用如權(quán)利要求1~6中任一所述的一種基于DSP的諧波檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于:包括以下步驟: (O首先通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行信號(hào)采集，將A、B、C三相的電流、電壓信號(hào)，分別接入電流互感器、電壓互感器，將信號(hào)轉(zhuǎn)換成DSP芯片能夠接受的信號(hào)，并接入信號(hào)調(diào)理電路，對(duì)信號(hào)進(jìn)一步調(diào)理； (2)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送入DSP芯片； (3)通過(guò)DSP芯片對(duì)諧波進(jìn)行分析處理，使用加窗值FFT聯(lián)合小波包變換作為諧波分析算法，將采集到的信號(hào)采用加窗值FFT算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，得出各次諧波的幅值大小，根據(jù)幅值大小，選擇出大于基波幅值百分之一的諧波信號(hào)，用小波包變換進(jìn)行分解與重構(gòu)； (4)使用小波包變換分解時(shí)使用濾波排序法，使每次分解得到的信號(hào)遵循低頻在左、高頻在右的原則排列，之后將信號(hào)再進(jìn)行重構(gòu)運(yùn)算，最后得出其各次諧波電壓、電流有效值，高頻瞬態(tài)信號(hào)則繼續(xù)由小波包變換進(jìn)行重構(gòu)計(jì)算，得出其各次諧波電壓、電流的有效值； (5)經(jīng)過(guò)綜合檢測(cè)算法檢測(cè)出各次諧波含有量以及電流、電壓畸變率，并由DSP芯片輸出給CPLD芯片，通過(guò)CPLD芯片進(jìn)行人機(jī)交互及與上位機(jī)的通訊，CPLD芯片將數(shù)據(jù)輸出給液晶顯不屏顯不，并且能通過(guò)按鍵切換液晶顯不屏的顯不界面，同時(shí)CPLD芯片通過(guò)以太網(wǎng)通訊接口單元將數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)； (6)上位機(jī)組態(tài)界面能夠顯示實(shí)時(shí)波形、電壓畸變率、電流畸變率以及各次諧波含有量等數(shù)據(jù)，能夠通過(guò)查看歷史數(shù)據(jù)形式從數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用以往的諧波數(shù)據(jù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于DSP的諧波檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，該裝置包括數(shù)據(jù)采集模塊、DSP芯片、CPLD芯片、人機(jī)交互模塊和上位機(jī)，CPLD芯片上連接有DSP芯片以及通過(guò)以太網(wǎng)通訊接口連接的上位機(jī)，DSP芯片連接有數(shù)據(jù)采集模塊并連接有電源模塊。本發(fā)明采用DSP芯片為主和CPLD芯片為輔的數(shù)據(jù)處理裝置以及DSP芯片運(yùn)行加窗值FFT聯(lián)合小波包變換的諧波檢測(cè)方法，通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊將信號(hào)進(jìn)行快速的處理，有效提高了運(yùn)行速度，能夠?qū)崿F(xiàn)大容量的計(jì)算，有效解決了現(xiàn)有的技術(shù)中存在的識(shí)別定位速度慢等的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了高精確度、快速識(shí)別定位、穩(wěn)定性高，并具有結(jié)構(gòu)和檢測(cè)方法簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
【IPC分類】G01R23-165
【公開(kāi)號(hào)】CN104764931
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510039245
【發(fā)明人】馬興, 楊鑫, 鄒婭, 李捍東
【申請(qǐng)人】貴州大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年1月27日