自适应谐波电流检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自适应谐波电流检测系统，包括两个电流互感器(1)和一个电压互感器(2)，所述两个电流互感器(1)和一个电压互感器(2)都与信号调理电路(3)电气连接，所述信号调理电路(3)通过AD采集模块(4)与单片机(5)电气连接，所述单片机(5)分别与数据存储器(6)、程序存储器(7)、显示模块(8)、键盘输入模块(9)、无线通讯模块(10)和通讯接口模块(11)电气连接。本实用新型的有益效果是，结构简单，提高谐波检测的速度和精度。
【专利说明】自适应谐波电流检测系统
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种谐波电流信号检测，特别是一种自适应谐波电流检测系统。
【背景技术】
[0002]传统的谐波测量方法一般都是将离散化的被测信号用经典的快速傅里叶变换(FFT)处理，获取信号各次谐波的幅值、频率和相位。假定测量时间是信号周期严格的整数倍，并且采样频率大于Nyquist频率，该方法是可以获得较高的测量精度的。但是，由于电网频率是不断波动的，被测信号中除了含有基波和整数次谐波之外还可能含有非整数次的谐波，因而即使采用了跟踪锁相技术，也难以实现严格的同步采样，使传统FFT在频谱分析时产生泄漏误差，难以获得高精度的谐波测量结果。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是为了解决上述问题，设计了一种自适应谐波电流检测系统。
[0004]为实现上述目的本实用新型的技术方案为，一种自适应谐波电流检测系统，包括两个电流互感器I和一个电压互感器2，所述两个电流互感器I和一个电压互感器2都与信号调理电路3电气连接，所述信号调理电路3通过AD采集模块4与单片机5电气连接，所述单片机5分别与数据存储器6、程序存储器7、显示模块8、键盘输入模块9、无线通讯模块10和通讯接口模块11电气连接。
[0005]所述单片机5的型号为51系列的AT89C55WD。
[0006]所述AD采集模块4型号为具有独立六通道的AD7656。
[0007]所述数据存储器6为64K数据存储器。
[0008]所述程序存储器7为32K程序存储器。
[0009]所述显示模块8的显示部分采用128X64的带有中文字库的液晶屏，可以显示中文和波形。
[0010]所述键盘输入模块9与单片机5的连接方式为键盘输入模块9中的单个按键均与单片机独立连接。
[0011]所述无线通讯模块10型号为NW-RS232，所述无线通讯模块10与上位机以无线连接的方式进行连接。
[0012]所述通讯接口模块11型号为RS232，所述通讯接口模块11可与上位机连接。
[0013]利用本实用新型的技术方案制作的自适应谐波电流检测系统，成本低，电流检测速度快，精度高，极大提高了有源电力滤波器治理谐波的性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型所述自适应谐波电流检测系统的结构示意图；
[0015]图2是本实用新型所述电流互感器采集电路；
[0016]图3是本实用新型所述电压互感器采集电路；
[0017]图4是本实用新型所述液晶接口原理图；
[0018]图5是本实用新型所述键盘接口模块原理图；
[0019]图6是本实用新型所述通讯接口模块电路图；
[0020]图中，1、电流互感器；2、电压互感器；3、信号调理电路；4、AD采集模块；5、单片机；
6、数据存储器；7、程序存储器；8、显示模块；9、键盘输入模块；10、无线通讯模块；11、通讯接口模块。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型进行具体描述，如图1-6所示，一种自适应谐波电流检测系统，包括两个电流互感器I和一个电压互感器2，所述两个电流互感器I和一个电压互感器2都与信号调理电路3电气连接，所述信号调理电路3通过AD采集模块4与单片机5电气连接，所述单片机5分别与数据存储器6、程序存储器7、显示模块8、键盘输入模块9、无线通讯模块10和通讯接口模块11电气连接；所述单片机5的型号为51系列的AT89C55WD ;所述AD采集模块4型号为具有独立六通道的AD7656 ;所述数据存储器6为64K数据存储器；所述程序存储器7为32K程序存储器；所述显示模块8的显示部分采用128X64的带有中文字库的液晶屏，可以显示中文和波形；所述键盘输入模块9与单片机5的连接方式为键盘输入模块9中的单个按键均与单片机独立连接；所述无线通讯模块10型号为NW-RS232，所述无线通讯模块10与上位机以无线连接的方式进行连接；所述通讯接口模块11型号为RS232，所述通讯接口模块11可与上位机连接。
[0022]本技术方案的特点为，两个电流互感器和一个电压互感器都与信号调理电路电气连接，所述信号调理电路通过AD采集模块与单片机电气连接，所述单片机分别与数据存储器、程序存储器、显示模块、键盘输入模块、无线通讯模块和通讯接口模块电气连接，单片机是硬件设计的核心，是数据处理参数计算，和其他电路的控制中心，单片机采用MSC-51的8位单片机，接口简单，容易扩展，开发成本较低，适合实验室的设备使用。
[0023]在本技术方案中，电压互感器采集的单相电压信号经过信号调理电路后，送单片机做数据处理参数计算，两个电流互感器采集负载电流和电网电流信号进入信号调理电路进行滤波和放大处理后，再送入AD采集模块，AD采集模块经过模数转换后数据送入单片机，经单片机计算处理将数据通过显示模块显示在液晶屏上，操作人员可根据所得到的数据通过键盘输入模块对单片机进行操作并输出采集控制信号，通过两种方式进行输出:
[0024]实施例一
[0025]经过单片机处理的数据单片机串口上的无线通讯模块，通过无线传输的方式发送给上位机。
[0026]实施例二
[0027]经过单片机处理的数据通过与单片机电气连接的通讯接口模块，将数据发送给上位机。
[0028]在本技术方案中，所述单片机的型号为51系列的AT89C55WD，单片机是硬件设计的核心，是数据处理参数计算，和其他电路的控制中心，单片机采用MSC-51的8位单片机，接口简单，容易扩展，开发成本较低，适合实验室的设备使用。
[0029]在本实施方案中，所述AD采集模块型号为具有独立六通道的AD7656，达到系统多通道、采样频率高和高精度的要求。
[0030]在本实施方案中，所述数据存储器为64K数据存储器，所述程序存储器为32K程序存储器，单片机外接了 64K数据存储器及32K程序存储器，以防数据量过大和程序过多而无法运行。
[0031]在本实施方案中，所述显示模块的显示部分采用128X64的带有中文字库的液晶屏，可以显示中文和波形。
[0032]在本实施方案中，所述键盘输入模块与单片机的连接方式为键盘输入模块中的单个按键均与单片机独立连接，方便工作人员操作。
[0033]在本实施方案中，所述无线通讯模块型号为NW-RS232，所述无线通讯模块与上位机以无线连接的方式进行连接，所述通讯接口模块型号为RS232，所述通讯接口模块可与上位机连接，作为扩展功能有待以后将检测的数据上传。
[0034]上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本【技术领域】的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种自适应谐波电流检测系统，包括两个电流互感器(I)和一个电压互感器(2)，其特征在于，所述两个电流互感器(I)和一个电压互感器(2)都与信号调理电路(3)电气连接，所述信号调理电路(3)通过AD采集模块(4)与单片机(5)电气连接，所述单片机(5)分别与数据存储器(6)、程序存储器(7)、显示模块(8)、键盘输入模块(9)、无线通讯模块(10)和通讯接口模块(11)电气连接。
2.根据权利要求1所述的自适应谐波电流检测系统，其特征在于，所述单片机(5)的型号为51系列的AT89C55WD。
3.根据权利要求1所述的自适应谐波电流检测系统，其特征在于，所述AD采集模块(4)型号为具有独立六通道的AD7656。
4.根据权利要求1所述的自适应谐波电流检测系统，其特征在于，所述数据存储器(6)为64K数据存储器。
5.根据权利要求1所述的自适应谐波电流检测系统，其特征在于，所述程序存储器(7)为32K程序存储器。
6.根据权利要求1所述的自适应谐波电流检测系统，其特征在于，所述显示模块(8)的显示部分采用128X64的带有中文字库的液晶屏，可以显示中文和波形。
7.根据权利要求1所述的自适应谐波电流检测系统，其特征在于，键盘输入模块(9)与单片机(5)的连接方式为键盘输入模块(9)中的单个按键均与单片机独立连接。
8.根据权利要求1所述的自适应谐波电流检测系统，其特征在于，所述无线通讯模块(10)型号为NW-RS232，所述无线通讯模块(10)与上位机以无线连接的方式进行连接。
9.根据权利要求1所述的自适应谐波电流检测系统，其特征在于，所述通讯接口模块(11)型号为RS232，所述通讯接口模块(11)可与上位机连接。
【文档编号】G01R19/25GK203965511SQ201420400810
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月19日 优先权日:2014年7月19日
【发明者】马莹莹, 刘伟, 宋慧, 朱伟华 申请人:宋慧