专利名称：电能质量扰动数据采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电能质量测量装置，具体地说是一种电能质量扰动数据采集
直O
背景技术：
近年来，随着人们对电力能源需求的不断增长，电力电子设备应用越来越广泛，大量的非线性负荷、冲击性负荷的投运，使公用电网中产生了大量的谐波干扰以及电压波形畸变、电压波动和三相不平衡等问题，电能质量不断恶化。我国对电能质量的三方面都有明确的标准和规范，而同时许多现代精密电子仪器和设备对电能质量非常敏感，如何保证优良的电能质量成为一项重要研究课题。电能质量监测装置可以实时跟踪电网参数的变化， 为改善电网电能质量提供了参考。而对于一台高精度的电能质量监测装置，其前端数据采集装置的设计将在很大程度上决定了该装置的性能指标。对电网信号实时采集的关键是采样。目前电力系统参数采样和计算的方法主要有两种直流采样法和交流采样法。为满足高精度、高稳定性测量的要求，现在普遍采用交流采样技术。交流采样的关键是同步技术。通常工程上使用的同步技术有软件同步法和硬件同步法。软件同步采样尽管无需专门的硬件同步电路，设计简单。但在实际应用中带来截断误差、周期误差、测量上的误差。因而在采用软件同步采样的系统中对于各种因素所引起的误差必须做妥善处理。
发明内容本实用新型的目的是提供一种仅通过硬件设备实现同步采样的电能质量扰动数据采集装置。本实用新型是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种电能质量扰动数据采集装置，它包括信号检测电路、信号调理电路、模数转换电路，信号调理电路通过同步电路与模数转换电路连接，信号检测电路检测到的外部电力的电压和电流信号经信号调理电路后，输入同步电路同步，再送入模数转换电路转换为数字信号。本实用新型所述的同步电路包括电压比较电路、锁相环集成电路、分频电路，信号调理电路调理后的信号经电压比较电路成差动信号后，输入锁相环集成电路，再送入分频电路进行分频。本实用新型所述的锁相环集成电路采用芯片⑶4046。由于采用上述技术方案，本实用新型较好的实现了发明目的，其功耗低、采集数据准确，为电能质量监测装置的准确测量提供精度较高的前端信号。
图1是本实用新型的结构原理示意框图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。由图1可知，一种电能质量扰动数据采集装置，它包括信号检测电路、信号调理电路、模数转换电路，信号调理电路通过同步电路与模数转换电路连接，信号检测电路检测到的外部电力的电压和电流信号经信号调理电路后，输入同步电路同步，再送入模数转换电路转换为数字信号。本实用新型所述的同步电路包括电压比较电路、锁相环集成电路、分频电路，经信号调理电路调理后的信号经电压比较电路成差动信号后，输入锁相环集成电路，再送入分频电路进行分频。本实用新型所述的锁相环集成电路采用芯片⑶4046。本实施例为了提高系统的精确度、提高信噪比和减少相位偏差，信号调理电路采用的二阶巴特沃斯有源低通滤波器和TI公司的0PA4227仪用运算放大器。本实施例选用了 TI公司的16位高速、低功耗、6通道同步采样的模数转换器—— ADS8364，其芯片本身带有2. 5V基准参考电压。ADS8364输出总线为16位，并可软硬件设置为多种输出模式。无误码采样精度达14bit，很好的满足了电能质量监测装置的测量精度要求。
权利要求1.一种电能质量扰动数据采集装置，它包括信号检测电路、信号调理电路、模数转换电路，其特征是信号调理电路通过同步电路与模数转换电路连接，信号检测电路检测到的外部电力的电压和电流信号经信号调理电路后，输入同步电路同步，再送入模数转换电路转换为数字信号。
2.根据权利要求1所述的电能质量扰动数据采集装置，其特征是所述的同步电路包括电压比较电路、锁相环集成电路、分频电路，信号调理电路调理后的信号经电压比较电路成差动信号后，输入锁相环集成电路，再送入分频电路进行分频。
3.根据权利要求2所述的电能质量扰动数据采集装置，其特征是所述的锁相环集成电路采用芯片⑶4046。
专利摘要本实用新型公开了一种仅通过硬件设备实现同步采样的电能质量扰动数据采集装置，它包括信号检测电路、信号调理电路、模数转换电路，其特征是信号调理电路通过电压比较电路、同步电路、分频电路与模数转换电路连接，信号检测电路检测到的外部电力的电压和电流信号经信号调理电路、电压比较电路成差动信号后，输入同步电路同步，再经分频电路送入模数转换电路转换为数字信号，本实用新型功耗低、采集数据准确，为电能质量监测装置的准确测量提供精度较高的前端信号。
文档编号G01R19/25GK202196117SQ20112034542
公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月15日 优先权日2011年9月15日
发明者周来秀, 张玉希, 李加升, 蒋练军, 邓曙光 申请人:湖南城市学院