專利名稱：諧波表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電力系統(tǒng)用的諧波表，尤其是一種帶有外擴A/D采樣 芯片的單芯片諧波表。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟發(fā)展，大功率可控硅的廣泛應用，大量非線性負荷增加，特別是 電子技術(shù)、節(jié)能技術(shù)和控制技術(shù)的進步，在化工、冶金、鋼鐵、等部門大量使 用各種整流設(shè)備、交直流換流設(shè)備和電子電壓調(diào)整設(shè)備，電熔煉設(shè)備、電化學 設(shè)備等與日俱增，同時種類繁多的照明器具、家用電器等普及使用，使得電力 系統(tǒng)波形嚴重畸變。隨著電力污染問題日益嚴重，國家出臺治理措施和相關(guān)標 準，諧波監(jiān)測作為電網(wǎng)質(zhì)量的一個重要方面正在被越來越多的受到供電系統(tǒng)、 工廠企業(yè)重視。目前諧波測量儀表基本上采用兩種方案方案一、采用 DSP+MCU+A/D方案；這種方案的缺點是，由于DSP價格高，造成儀表成本高；DSP 管腳多，而且采用DSP+ MCU的多芯片設(shè)計，儀表結(jié)構(gòu)復雜，造成生產(chǎn)工藝難度 高。方案二采用MCU單芯片方案；這種方案的缺點是，MCU自帶A/D精度不 高，采樣速度不快，計算速度較慢造成測量諧波次數(shù)比較少，不能高精度、及 時的測量諧波含量；其外圍控制功能較少。 發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種采用單芯片設(shè)計 的諧波表。技術(shù)方案本實用新型提供了一種諧波表，它包括單片機，以及與單片機 (即MCU)相連的開關(guān)量控制模塊、模擬量變送模塊、通信模塊、輸入模塊和顯 示模塊，其特征在于，單片機還與模數(shù)采樣模塊(A/D采樣模塊)連接，三相電 壓和三項電流通過模數(shù)采樣模塊輸入單片機。本實用新型中，為了簡化電路結(jié)構(gòu)設(shè)計，所述模數(shù)采樣模塊采用集成電路 式模數(shù)采樣芯片。單片機與A/D采樣芯片構(gòu)成的諧波屏裝表。本實用新型中，所述開關(guān)量控制模塊包括12路開關(guān)量輸入和4路開關(guān)量輸 出，從而可以實現(xiàn)多種控制方式同時進行。優(yōu)選地，所述模擬量變送模塊包括4路模擬量變送輸出模塊。本實用新型中，為了保證通訊的穩(wěn)定性，所述通信模塊包括2路RS485通信口，每路RS485通信口分別與單片機連接。本實用新型中，所述顯示模塊采用LCD顯示，耗能低，顯示效果好。 本實用新型中，所述輸入模塊采用鍵盤輸入。有益效果本實用新型提供的諧波表采用MCU+A/D采樣芯片的多功能諧波 表方案，該諧波表與傳統(tǒng)的諧波表相比較，制造成本低，生產(chǎn)工藝簡單。同時， 本實用新型測量精度高，諧波次數(shù)多，可進行電壓、電流、功率等所有常規(guī)電 參量的測量，復費率電能計量，還可以進行開關(guān)量輸入、輸出控制、模擬量變 送、零序電壓電流測量等功能，實時性強，外圍控制模塊多，控制方式多樣化， 更適用目前市場需要。
圖l為本實用新型模塊圖。圖2為本實用新型實施圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步解釋。如圖1所示，本實用新型提供了一種諧波表，它包括單片機，以及與單片 機(即MCU)相連的開關(guān)量控制模塊、模擬量變送模塊、通信模塊、輸入模塊和 顯示模塊，其特征在于，單片機還與A/D采樣模塊連接，三相電壓和三項電流 通過模數(shù)采樣模塊輸入單片機。A/D采樣模塊與MCU組裝成諧波屏裝表。如圖2所示，本實用新型帶有外擴A/D的單芯片與MCU連接組成諧波屏裝 表，A/D采樣電路中A/D芯片的SPORT 口與MCU的DCI 口相連。12路開關(guān)量輸 入與MCU的I/O相連。4路模擬量變送與MCU的PWM 口相連。2路的RS485通信 口與MCU的SCI 口連接；4路開關(guān)量輸出與MCU的I/O 口相連。由鍵盤輸入實現(xiàn) 控制。本實用新型的檢測控制過程如下三相電壓，三相電流信號經(jīng)信號處理與 A/D采樣芯片1的模擬量輸入口連接，A/D采樣芯片1把轉(zhuǎn)化的數(shù)字信號通過 SPORT 口與MCU 2的DCI 口連接通信，并把采集到的數(shù)字信號上傳給單片機MCU 2，由MCU 2進行數(shù)字信號的處理分析，得出常規(guī)電參量、諧波含量、及進行復 費率電能累計。零序電壓、零序電流輸入電路3與MCU 2內(nèi)部的A/D 口連接， 這樣可以實現(xiàn)零序電壓、零序電流的測量，為電網(wǎng)、設(shè)備保護提供重要的參數(shù)。 兩路RS485通信模塊4、 5與MCU的兩個SCI 口連接，可任選RS485通信模塊4 或通信模塊5作為通信主口，另一個通信模塊作為通信備用口，提高通信的容錯性。12路開關(guān)量輸入模塊6與MCU 2的I/O連接，這可以監(jiān)測輸入開關(guān)量的 狀態(tài)，MCU 2可以記錄12路開關(guān)量輸入狀態(tài)的變化和動作時間。MCU 2的I/O 與4路開關(guān)量輸出模塊7， 4路模擬量變送輸出模塊連接10。 MCU 2的I/O 口與 LCD顯示模塊9相連，LCD顯示模塊9可以是點陣液晶，也可以是字段液晶。按 鍵輸入8與MCU2的I/0口連接，MCU 2監(jiān)測按鍵的輸入狀態(tài)，根據(jù)按鍵的值可 以進行顯示切換，系統(tǒng)設(shè)置等操作。本實用新型中，MCU部分可以采用型號為dsPIC33FJ128GP708通用芯片，A/D 采樣芯片可以采用型號為AD73360L的芯片。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進 和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1、一種諧波表，它包括單片機(2)，以及與單片機(2)相連的開關(guān)量控制模塊、模擬量變送模塊、通信模塊、輸入模塊和顯示模塊，其特征在于，單片機(2)還與模數(shù)采樣模塊連接，三相電壓、三項電流通過模數(shù)采樣模塊輸入單片機(2)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧波表，其特征在于，所述模數(shù)采樣模塊采用集 成電路式模數(shù)采樣芯片(1)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧波表，其特征在于，所述開關(guān)量控制模塊包括 12路開關(guān)量輸入(6)和4路開關(guān)量輸出(7)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧波表，其特征在于，所述模擬量變送模塊包括 4路模擬量變送輸出模塊(10)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧波表，其特征在于，所述通信模塊包括2路RS485 通信口，每路RS485通信口分別與單片機(2)連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧波表，其特征在于，所述顯示模塊采用LCD 顯示(8)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧波表，其特征在于，所述輸入模塊采用鍵盤輸 入(9)。
專利摘要本實用新型提供了一種諧波表，它包括單片機，以及與單片機相連的開關(guān)量控制模塊、模擬量變送模塊、通信模塊、輸入模塊和顯示模塊，其特征在于，單片機還與模數(shù)采樣模塊連接，三相電壓和三項電流通過模數(shù)采樣模塊輸入單片機。本實用新型提供諧波表，制造成本低，生產(chǎn)工藝簡單。其測量精度高，諧波次數(shù)多，可進行電壓、電流、功率等所有常規(guī)電參量的測量，復費率電能計量，還可以進行開關(guān)量輸入、輸出控制、模擬量變送、零序電壓電流測量等功能，實時性強，外圍控制模塊多，控制方式多樣化，更適用目前市場需要。
文檔編號G01R15/12GK201166687SQ200820033458
公開日2008年12月17日 申請日期2008年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月21日
發(fā)明者張鳳雛, 張守尚, 洪著財, 臻 祝 申請人:江蘇斯菲爾電氣有限公司