一種電能質(zhì)量分析儀用電壓采集調(diào)理電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電能質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電能質(zhì)量分析儀用電壓采集調(diào)理電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)電力行業(yè)的不斷發(fā)展，人們?nèi)找孀非蟮纳钍沟秒娏﹄娮蛹夹g(shù)大規(guī)模應(yīng)用和發(fā)展，大量的非線(xiàn)性負(fù)載被使用，大型設(shè)備數(shù)量成倍增加、分散型電源頻繁使用，均會(huì)引起電網(wǎng)電流、電壓波形發(fā)生畸變，使得電壓波動(dòng)、閃變、三相不平衡等現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，電源故障頻發(fā)。因此對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，迅速、正確的發(fā)現(xiàn)故障，解決問(wèn)題成為供電企業(yè)的一種需求?，F(xiàn)有的一些高端電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備精度高，操作可靠，但是都存在檢測(cè)指標(biāo)寬泛、價(jià)格昂貴等特點(diǎn)，且操作復(fù)雜，占地面積大攜帶不方便、分析實(shí)時(shí)性差、數(shù)據(jù)傳輸不便、采集電能數(shù)據(jù)精度低，且鎖相環(huán)電路針對(duì)一相進(jìn)行倍頻鎖相，控制精度低，電力系統(tǒng)中，電壓暫降、暫升和暫時(shí)中斷常常產(chǎn)生諧波使電壓波形畸變，已經(jīng)成為影響電能質(zhì)量最重要的因素，因此，現(xiàn)如今缺少一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、安裝布設(shè)方便且使用操作簡(jiǎn)單，信號(hào)調(diào)理精度高，可以實(shí)時(shí)采集三相電壓數(shù)據(jù)以及同步電網(wǎng)頻率的電能質(zhì)量分析儀用電壓采集調(diào)理電路，能實(shí)時(shí)追蹤電網(wǎng)頻率波動(dòng)，有效檢測(cè)電壓參數(shù)，可實(shí)時(shí)反應(yīng)電網(wǎng)發(fā)生缺相故障信號(hào)，解決電能質(zhì)量分析儀存在的價(jià)格昂貴、體積笨重、操作復(fù)雜、電壓數(shù)據(jù)處理精度低，無(wú)法診斷缺相等問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種電能質(zhì)量分析儀用電壓采集調(diào)理電路，其設(shè)計(jì)新穎合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)三相電壓數(shù)據(jù)并對(duì)采集的電壓信號(hào)濾波鎖相同步的功能，信號(hào)調(diào)理精度高，性能穩(wěn)定可靠，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種電能質(zhì)量分析儀用電壓采集調(diào)理電路，其特征在于:包括微處理器和電壓數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)單元，以及與所述微處理器輸入端相接的A/D轉(zhuǎn)換電路；所述電壓數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)單元包括分別用于采集并調(diào)理市電三相電壓數(shù)據(jù)的第一電壓采集調(diào)理電路、第二電壓采集調(diào)理電路、第三電壓采集調(diào)理電路和電壓抬升電路，以及與所述電壓抬升電路輸出端相接的鎖相同步電路，所述第一電壓采集調(diào)理電路包括第一電壓互感器和與所述第一電壓互感器輸出端相接且對(duì)第一電壓互感器采集的電壓信號(hào)跟隨濾波的第一濾波電路，所述第二電壓采集調(diào)理電路包括第二電壓互感器和與所述第二電壓互感器輸出端相接且對(duì)第二電壓互感器采集的電壓信號(hào)跟隨濾波的第二濾波電路，所述第三電壓采集調(diào)理電路包括第三電壓互感器和與所述第三電壓互感器輸出端相接且對(duì)第三電壓互感器采集的電壓信號(hào)跟隨濾波的第三濾波電路，所述第一濾波電路、第二濾波電路和第三濾波電路的輸出端均與電壓抬升電路的輸入端相接，所述電壓抬升電路和鎖相同步電路的輸出端均與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端相接；
[0005]所述微處理器為T(mén)MS320F28335 DSP微處理器；所述A/D轉(zhuǎn)換電路為芯片ADS8365 ;所述鎖相同步電路包括型號(hào)為L(zhǎng)F251的運(yùn)放U7、型號(hào)為L(zhǎng)F251的運(yùn)放U8、型號(hào)為BAT54S的肖基特二極管B22、型號(hào)為BAT54S的肖基特二極管B23、芯片LM139、芯片CD4046和芯片4040BCN;所述運(yùn)放U7的第3引腳輸入分四路，一路接電阻R72的一端，另一路接電阻R73的一端，第三路通過(guò)電阻R75接地，第四路接肖基特二極管B22的第3引腳，電阻R72的另一端為鎖相同步電路的第一輸入端，電阻R73的另一端為鎖相同步電路的第二輸入端；所述運(yùn)放U7的第2引腳輸入分四路，一路接電阻R74的一端，另一路接肖基特二極管B22的第I引腳，第三路接肖基特二極管B22的第2引腳，第四路通過(guò)電阻R76與運(yùn)放U7的第6引腳相接，電阻R74的另一端為鎖相同步電路的第三輸入端；所述運(yùn)放U7的第7引腳與+15V電源輸出端相接，所述運(yùn)放U7的第4引腳與-15V電源輸出端相接，所述運(yùn)放U7的第6引腳通過(guò)串聯(lián)的電阻R77和電阻R78與運(yùn)放U8的第2引腳相接，電阻R77和電阻R78的連接端通過(guò)電容C79與運(yùn)放U8的第6引腳相接，所述運(yùn)放U8的第3引腳與肖基特二極管B23的第2引腳相接，肖基特二極管B23的第I引腳輸入分兩路，一路通過(guò)電容C28接地，另一路與運(yùn)放U8的第6引腳相接，肖基特二極管B23的第3引腳與運(yùn)放U8的第2引腳相接，所述運(yùn)放U8的第7引腳與+15V電源輸出端相接，所述運(yùn)放U8的第4引腳與-15V電源輸出端相接，所述芯片LM139的第4引腳輸出分兩路，一路通過(guò)電阻R80與運(yùn)放U8的第6引腳相接，另一路通過(guò)電容C29接地；所述芯片LM139的第5引腳輸入分兩路，一路通過(guò)電阻R81接地，另一路通過(guò)電阻R82與芯片LM139的第2引腳相接，所述芯片LM139的第3引腳與5V電源輸出端相接，所述芯片LM139的第12引腳接地，所述芯片⑶4046的第14引腳輸出分兩路，一路與芯片LM139的第2引腳相接，另一路與滑動(dòng)電阻RW的一固定端相接，滑動(dòng)電阻RW的另一固定端接地，滑動(dòng)電阻RW的滑動(dòng)端與芯片⑶4046的第12引腳相接，所述芯片⑶4046的第11引腳通過(guò)電阻R84接地，所述芯片⑶4046的第2引腳通過(guò)串聯(lián)的電阻R83和電容C30接地，電阻R83和電容C30的連接端與芯片⑶4046的第9引腳相接，所述芯片⑶4046的第6引腳通過(guò)電容C31與芯片⑶4046的第7引腳相接，所述芯片⑶4046的第4引腳輸出分四路，其中三路分別與芯片ADS8365的第56引腳、第57引腳和第58引腳相接，第四路與芯片4040BCN的第10引腳相接，所述芯片4040BCN的第9引腳與芯片4040BCN的第3引腳相接，所述芯片4040BCN的第11引腳和第8引腳接地，所述芯片4040BCN的第16引腳與5V電源輸出端相接。
[0006]上述的一種電能質(zhì)量分析儀用電壓采集調(diào)理電路，其特征在于:所述第一濾波電路包括型號(hào)為L(zhǎng)F247的芯片U1、型號(hào)為BAT54S的肖基特二極管B10、型號(hào)為BAT54S的肖基特二極管B16和型號(hào)為BAT54S的肖基特二極管B12，所述芯片Ul的第3引腳輸入分兩路，一路與肖基特二極管BlO的第3引腳相接，另一路與電阻R32的一端相接，電阻R32的另一端為第一電壓采集端Ua2 ;所述芯片Ul的第2引腳輸入分兩路，一路與芯片Ul的第I引腳相接，另一路與肖基特二極管BlO的第2引腳相接；所述芯片Ul的第I引腳輸出分兩路，一路與肖基特二極管BlO的第I引腳相接，另一路通過(guò)串聯(lián)的電阻R33和電阻R34與芯片Ul的第5引腳相接；所述芯片Ul的第5引腳還與肖基特二極管B16的第3引腳相接，所述芯片Ul的第6引腳輸入分三路，一路與肖基特二極管B16的第2引腳相接，另一路與肖基特二極管B16的第I引腳相接，第三路通過(guò)R52接地；所述芯片Ul的第7引腳輸出分三路，一路通過(guò)電容C15與電阻R33和電阻R34的連接端相接，另一路通過(guò)電阻R38與肖基特二極管B16的第2引腳相接，第三路通過(guò)串聯(lián)的電阻R42和電阻R41與芯片Ul的第10引腳相接，芯片Ul的第10引腳還與肖基特二極管B12的第3引腳相接，肖基特二極管B12的第I弓丨腳和第2引腳均與芯片Ul的第9引腳相接，所述芯片Ul的第8引腳通過(guò)串聯(lián)的電阻R28和電阻R29接地，芯片Ul的第9引腳還與電阻R28和電阻R29的連接端相接；
[0007]所述第二濾波電路包括型號(hào)為L(zhǎng)F247的芯片U2、型號(hào)為BAT54S的肖基特二極管BI 1、型號(hào)為BAT54S的肖基特二極管B17和型號(hào)為BAT54S的肖基特二極管B14，所述芯片U2的第3引腳輸入分兩路，一路與肖基特二極管Bll的第3引腳相接，另一路與電阻R37的一端相接，電阻R38的另一端為第二電壓采集端Ub2 ;所述芯片U2的第2引腳輸入分兩路，一路與芯片U2的第I引腳相接，另一路與肖基特二極管Bll的第2引腳相接；所述芯片U2的第I引腳輸出分兩路，一路與肖基特二極管Bll的第I引腳相接，另一路通過(guò)串聯(lián)的電阻R39和電阻R40與芯片U2的第5引腳相接；所述芯片U2的第5引腳還與肖基特二極管B17的第3引腳相接，所述芯片U2的第6引腳輸入分三路，一路與肖基特二極管B17的第2引腳相接，另一路與肖基特二極管B17的第I引腳相接，第三路通過(guò)R53接地；所述芯片U2的第7引腳輸出分三路，一路通過(guò)電容C18與電阻R39和電阻R40的連接端相接，另一路通過(guò)電阻R43與肖基特二極管B17的第2引腳相接，第三路通過(guò)串聯(lián)的電阻R46和電阻R45與芯片U2的第10引腳相接，芯片U2的第10引腳還與肖基特二極管B14的第3引腳相接，肖基特二極管B14的第I引腳和第2引腳均與芯片U2的第9引腳相接，所述芯片U2的第8引腳通過(guò)串聯(lián)的電阻R30和電阻R31接地，芯片U2的第9引腳還與電阻R30和電阻R31的連接端相接；
[0008]所述第三濾波電路包括型號(hào)為L(zhǎng)F247的芯片U3、型號(hào)為BAT54S的肖基特二極管B13、型號(hào)為BAT54S的肖基特二極管B18和型號(hào)為BAT54S的肖基特二極管B15，所述芯片U3的第3引腳輸入分兩路，一路與肖基特二極管B13的第3引腳相接，另一路與電阻R44的一端相接，電阻R44的另一端為第三電壓采集端Uc2 ;所述芯片U3的第2引腳輸入分兩路，一路與芯片U3的第I引腳相接，另一路與肖基特二極管B13的第2引腳相接；所述芯片U3的第I引腳輸出分兩路，一路與肖基特二極管B13的第I引腳相接，另一路通過(guò)串聯(lián)的電阻R47和電阻R48與芯片U3的第5引腳相接；所述芯片U3的第5引腳還與肖基特二極管B18的第3引腳相接，所述芯片U3的第6引腳輸入分三路，一路與肖基特二極管B18的第2引腳相接，另一路與肖基特二極管B18的第I引腳相接，第三路通過(guò)R55接地；所述芯片U3的第7引腳輸出分三路，一路通過(guò)電容C23與電阻R47和電阻R48的連接端相接，另一路通過(guò)電阻R49與肖基特二極管B18的第2引腳相接，第三路通過(guò)串聯(lián)的電阻R51和電阻R50與芯片U3的第10引腳相接，芯片U3的第10引腳還與肖基特二極管B15的第3引腳相接，肖基特二極管B15的第I