交流電參數測量裝置制造方法

交流電參數測量裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開一種交流電參數測量裝置，包括：同步脈沖產生電路，接三相六路輸入輸出采樣電壓，以得到其他各路檢測同步脈沖；多通道過濾補償電路，接多路三相電壓和電流，以對輸入的各路電壓和電流進行過濾補償后輸出三相電壓電流；相位形成檢測電路，連接于該多通道過濾補償電路的輸出端，以形成該三相電壓電流的相位差輸出；同步模數轉換電路，將六路相位差信號進行同步模數轉換后得到各相位差的數字信號輸出；以及MCU，連接于該同步模數轉換電路，對輸入的數字信號的相位差進行處理得到三相精確相差和同相電流電壓的精確相差，通過本發明，可實現三相電流、電壓信號的瞬時快速同步采樣測量，對交流電參數精確有效的測量。
【專利說明】交流電參數測量裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種交流電參數測量裝置，特別是涉及用于多功能GPRS照明節能控制裝置電參數測量的交流電參數測量裝置。
【背景技術】
[0002]交流電參數的測量，通常是指對工頻交流信號電氣參數的測量，主要包括電壓、電流、功率因素、頻率、電能的有效測量。而相位差的測量是一個確保電參數測量裝置測量精度要求的技術關鍵，其準確度影響了有功功率和無功功率的計算精度。因此，如何精確測量三相電壓電流相位差，獲得準確的功率因素測量已成為電參數測量的關鍵。
[0003]對于交流電氣參數的測量，先后出現了直流采樣、霍爾原理法，模擬乘法器法等交流電參數測量方法，這些方法對于測量信息的處理依然是模擬形式。隨著交流采樣理論、模數轉換技術及微處理技術的發展，出現了利用ADC (模數轉換器)對被測電壓和電流信號進行瞬時采樣，然后以軟件程序完成測量運算。然而，一般的電參數測量設備，對電參數測量所采集的電壓、電流信號并非邏輯意義上的同一時刻，這樣就較難獲得精確相差。

【發明內容】

[0004]為克服上述現有技術存在的不足，本發明之目的在于提供一種交流電參數測量裝置，其通過利用六通道同步測量技術，實現三相電流、電壓信號的瞬時快速同步采樣測量，不需要通過軟件校正就能得到電氣參數的精確有效地測量。
[0005]為達上述及其它目的，本發明提供一種交流電參數測量裝置，至少包括:
[0006]同步脈沖產生電路，輸入端接三相六路輸入輸出采樣電壓，以在該同步脈沖產生電路的作用下得到電壓過零輸出脈沖，作為其他各路檢測同步脈沖；
[0007]多通道過濾補償電路，其輸入端接多路三相電壓和電流，以對輸入的各路電壓和電流進行過濾補償后輸出三相電壓電流；
[0008]相位形成檢測電路，連接于該多通道過濾補償電路的輸出端，以形成該三相電壓電流的相位差共六路信號輸出；
[0009]同步模數轉換電路，將該六路信號進行同步模數轉換后得到各相位差的數字信號輸出；以及
[0010]MCU，連接于該同步模數轉換電路，對輸入的數字信號的相位差進行處理得到三相精確相差和同相電流電壓的精確相差。
[0011]進一步地，該同步脈沖產生電路包括一高靈敏放大器、一低阻選擇開關及一比較器，該三相六路輸入輸出采樣電壓經該高靈敏放大器放大，經該低阻選擇開關選擇一路輸出后，再通過該比較器得到該電壓過零輸出脈沖。
[0012]進一步地，該相位形成檢測電路包括三個選擇開關，該三相電壓電流經該三個選擇開關后得到三相電壓電流的相位差共六路信號輸出。
[0013]進一步地，該同步模數轉換電路為六路獨立的16BIT高速模數轉換器。[0014]與現有技術相比，本發明一種交流電參數測量裝置，利用六路獨立的16BIT高速模數轉換器，采用過采樣、噪聲整形、數字濾波和抽取技術，在交流電參數測量中，實現交流電信號的數據高速吞吐和六路信號的同步采樣，其特有的并行同步采樣技術確保所采樣的三相電壓電流信號在同一時間點，從而實現三相電壓電流信號相位差的高性能精確測量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發明一種交流電參數測量裝置的系統架構圖；
[0016]圖2為本發明一種交流電參數測量裝置之較佳實施例的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0017]以下通過特定的具體實例并結合【專利附圖】

【附圖說明】本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本發明的其它優點與功效。本發明亦可通過其它不同的具體實例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基于不同觀點與應用，在不背離本發明的精神下進行各種修飾與變更。
[0018]圖1為本發明一種交流電參數測量裝置的系統架構圖。如圖1所示，本發明一種交流電參數測量裝置，至少包括:同步脈沖產生電路10、多通道過濾補償電路11、相位形成檢測電路12、同步模數轉換電路13以及MCU14。
[0019]其中同步脈沖產生電路10輸入端接三相六路輸入輸出采樣電壓，該三相六路輸入輸出采樣電壓以在同步脈沖產生電路10的作用下得到電壓過零輸出脈沖，作為其他各路檢測同步脈沖；多通道過濾補償電路11輸入端接多路三相電壓和電流，以對輸入的各路電壓和電流進行過濾補償后輸出三相電壓電流；相位形成檢測電路12連接于多通道過濾補償電路11的輸出端，以形成三相電壓電流的相位差共六路信號輸出；六路輸出信號通過同步模數轉換電路13進行同步模數轉換后得到各相位差信號的數字信號輸出，在本發明較佳實施例中，同步模數轉換電路13為六路獨立的16BIT高速模數轉換器;MCU14連接于同步模數轉換電路13的輸出端，以對輸入的數字的相位差信號進行處理得到三相精確相差和同相電流電壓的精確相差。
[0020]圖2為本發明一種交流電參數測量裝置之較佳實施例的電路示意圖。以下將配合圖2進一步說明本發明。在本發明較佳實施例中，同步脈沖產生電路包括一高靈敏放大器0P747、一低阻選擇開關ADG1408以及比較器LM293D，其中三相六路輸入輸出采樣電壓(UA1、UB1、UC1、UAO、UBO及UC0)經高靈敏放大器0P747放大，經低阻選擇開關ADG1408選擇一路輸出(D引腳)，通過比較器LM293D得到電壓過零輸出脈沖UPULSE，作為各路檢測同步脈沖。多路三相電壓和電流輸入到多通道過濾補償電路11經過濾補償后輸出到相位形成檢測電路12，在此，經多通道過濾補償電路11補償過濾后的三相電壓電流為UAI\UBI\UCI\UA0\UB0\UC0, IAI\IBI\ICI\IA01\IA02\IB01\IB02\IC01\IC02，在本發明較佳實施例中，相位形成檢測電路12包括三個選擇開關ADG5433，三相電壓電流經選擇開關ADG5433得到三相電壓電流的相位差共六路信號輸出(UAD、UBD、U⑶、IAD、IBD、I⑶)，六路輸出信號通過AD7607八路同步數模轉換得到各路信號的輸出，然后經MCU處理得到三相精確相差和同相電流電壓的精確相差。
[0021]可見，本發明一種交流電參數測量裝置，利用六路獨立的16BIT高速模數轉換器，采用過采樣、噪聲整形、數字濾波和抽取技術，在交流電參數測量中，實現交流電信號的數據高速吞吐和六路信號的同步采樣，其特有的并行同步采樣技術確保所采樣的三相電壓電流信號在同一時間點，從而實現三相電壓電流信號相位差的高性能精確測量。
[0022]上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何本領域技術人員均可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發明的權利保護范圍，應如權利要求書所列。
【權利要求】
1.一種交流電參數測量裝置，至少包括: 同步脈沖產生電路，輸入端接三相六路輸入輸出采樣電壓，以在該同步脈沖產生電路的作用下得到電壓過零輸出脈沖，作為其他各路檢測同步脈沖； 多通道過濾補償電路，其輸入端接多路三相電壓和電流，以對輸入的各路電壓和電流進行過濾補償后輸出三相電壓電流； 相位形成檢測電路，連接于該多通道過濾補償電路的輸出端，以形成該三相電壓電流的相位差共六路信號輸出； 同步模數轉換電路，將該六路信號進行同步模數轉換后得到各相位差的數字信號輸出；以及 MCU，連接于該同步模數轉換電路，對輸入的數字信號的相位差進行處理得到三相精確相差和同相電流電壓的精確相差。
2.如權利要求1所述的交流電參數測量裝置，其特征在于:該同步脈沖產生電路包括一高靈敏放大器、一低阻選擇開關及一比較器，該三相六路輸入輸出采樣電壓經該高靈敏放大器放大，經該低阻選擇開關選擇一路輸出后，再通過該比較器得到該電壓過零輸出脈沖。
3.如權利要求1所述的交流電參數測量裝置，其特征在于:該相位形成檢測電路包括三個選擇開關，該三相電壓電流經該三個選擇開關后得到三相電壓電流的相位差共六路信號輸出。
4.如權利要求1所述的交流電參數測量裝置，其特征在于:該同步模數轉換電路為六路獨立的16BIT高速模數轉換器。
【文檔編號】G01R25/00GK103575992SQ201210279215
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月7日 優先權日:2012年8月7日
【發明者】薛冬梅, 高宏, 陸啟惠, 王利軍 申請人:上海達實聯欣科技發展有限公司