專利名稱：基于arm的電能質量檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及電力系統技術領域，具體涉及一種基于ARM的電能質量檢測裝置。
背景技術：
近年來，隨著發電廠自動化、信息化建設步伐的加快，現代化工業設備和民用電器設備的普及，電力用戶對供電質量的要求越來越高，特別是大量非線性電力負荷用到日常生活和工業生產中，使得公用電網中的電能質量問題愈顯凸出，已經嚴重影響了電能供應質量，根據國家電網的電能質量檢測標準，對電網供電的各項參數進行測試，分析電網的電能質量，是十分必要的事情，但是傳統的電能質量檢測裝置，是基于8或者16位的單片機進行電能數據處理的，存在處理速度慢，硬件結構不夠完善等缺點，而現在比較流行的運用DSP處理器的電能檢測設備，雖然其處理速度快、精度高，但是成本較高、功耗大，而且DSP處理器不能提供良好的人機交互接口，不利于大規模的推廣。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術中的問題，提供了一種基于內嵌有CorteX-M3內核的ARM處理器的電能質量檢測裝置，在保證電能數據快速處理的同時，具有強大的接口模塊，采用以太網通訊模塊與控制終端通訊，傳輸數據快，穩定性好，且設有語音播報功能，便于用戶在現場對電能質量的檢測記錄，具有良好的應用前景。為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是
一種基于ARM的電能質量檢測裝置，其特征在于包括ARM微處理器模塊、電壓及電流互感器、電能數據處理模塊、液晶顯示模塊、以太網通訊模塊和控制終端，所述電壓及電流互感器的輸入端外接外部電網，所述電壓及電流互感器的輸出端通過電能數據處理模塊與ARM微處理器模塊相連接，所述ARM微處理器模塊與液晶顯示模塊相連接，所述ARM微處理器模塊還通過以太網通訊模塊與控制終端進行通訊。前述的基于ARM的電能質量檢測裝置，其特征在于還包括與所述微處理器模塊相連接的語音播報模塊、按鍵模塊和看門狗模塊。前述的基于ARM的電能質量檢測裝置，其特征在于還包括用于各模塊提供工作電壓的電源模塊，所述電源模塊包括交流轉直流電路，所述交流轉直流電路包括依次連接的變壓器、整流電路、EMI濾波電路和降壓電路。前述的基于ARM的電能質量檢測裝置，其特征在于所述ARM微處理器模塊包括內嵌有Cortex-M3內核的ARM處理器。前述的基于ARM的電能質量檢測裝置，其特征在于所述電能數據處理模塊包括諧波采集電路、電能計量芯片和AD采樣電路，所述諧波采集電路和電能計量芯片的輸入端分別與電壓及電流互感器的輸出端相連接，所述諧波采集電路和電能計量芯片的輸出端還通過AD采樣電路與ARM微處理器模塊相連接，所述AD采樣電路設有16位AD采集芯片。本發明的有益效果是本發明的基于內嵌有Cortex_M3內核的ARM處理器的電能質量檢測裝置，在保證電能數據快速處理的同時，具有強大的接口模塊，可擴展眾多功能，采用以太網通訊模塊與控制終端通訊，傳輸數據快，穩定性好，擴展有語音播報功能，便于用戶在現場對電能質量的檢測記錄，具有良好的應用前景。
圖1是本發明的基于ARM的電能質量檢測裝置的系統示意圖。圖2是本發明的電源模塊的系統示意圖。
具體實施例方式下面將結合說明書附圖，對本發明作進一步的說明。如圖1所示，基于ARM的電能質量檢測裝置，包括ARM微處理器模塊、電壓及電流互感器、電能數據處理模塊、液晶顯示模塊、以太網通訊模塊和控制終端，電壓及電流互感器的輸入端外接外部電網，電壓及電流互感器的輸出端通過電能數據處理模塊與ARM微處理器模塊相連接，ARM微處理器模塊與液晶顯示模塊相連接，ARM微處理器模塊還通過以太網通訊模塊與控制終端進行通訊，這里的電壓及電流互感器，選用高精度、體積小、精度高、全封閉、機械和耐環境性能好，電壓隔離能力強，安全可靠且工作頻率范圍在20 Hz 20kHz的電壓及電流互感器，電壓及電流互感器作用是將大電壓及電流信號轉換成小信號，便于電能數據處理模塊的后續處理；ARM微處理器模塊包括內嵌有Cortex-M3內核的ARM處理器，能夠保證電能數據快速處理的，還具有豐富的增強型I/ O端口，可擴展性好，且具有價格適中、功耗低，開發方便；所述電能數據處理模塊包括諧波采集電路、電能計量芯片和AD采樣電路，諧波采集電路和電能計量芯片的輸入端分別與電壓及電流互感器的輸出端相連接，所述諧波采集電路和電能計量芯片的輸出端還通過AD采樣電路與ARM微處理器模塊相連接，所述AD采樣電路設有16位AD采集芯片，能夠有效的提高采集電能質量數據的精度，電能計量芯片選用型號為ATT7022B的三相電能計量專用芯片，該芯片適用于三相三線和三相四線的應用，它集成了七路二階采集，其中三路用于三相電壓采樣，三路用于電流采樣，還有一路可用于零線電流或其他防竊電參數的采樣、輸出采樣數據有效值，使用方便，ATT7022B還集成了參考電壓電路以及所有包括基波、諧波和全波的各項電參數測量的數字信號處理電路，能夠測量各相及合相包括基波、諧波和全波的有功功率、無功功率、視在功率、有功能量以及無功能量，同時還能測量頻率、各相電流及電壓有效值、功率因數、相角等參數，傳送給AD采集電路進行AD轉化，通過ARM微處理器模塊在液晶顯示模塊中顯示出來，并通過以太網線將電能質量數據傳送給控制終端，便于用戶的遠程檢測。還包括與所述微處理器模塊相連接的語音播報模塊、按鍵模塊和看門狗模塊，用戶可通過按下按鍵模塊中的按鍵控制語音播報模塊進行當前電能質量數據的語音播報，語音播報模塊為WT588D語音模塊，功耗低，穩定性好，看門狗模塊用于防止本發明的電能質量檢測裝置在使用過程中，意外崩潰(比如靜電干擾)，重新啟動電能質量檢測裝置，保證電能質量檢測裝置的正常工作。本發明的電能質量檢測裝置還包括用于各模塊提供工作電壓的電源模塊，所述電源模塊包括交流轉直流電路，所述交流轉直流電路包括依次連接的變壓器、整流電路、EMI濾波電路和降壓電路，能夠輸出穩定的直流電源，確保各模塊的穩定工作。
以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征及優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界。
權利要求
1.基于ARM的電能質量檢測裝置，其特征在于包括ARM微處理器模塊、電壓及電流互感器、電能數據處理模塊、液晶顯示模塊、以太網通訊模塊和控制終端，所述電壓及電流互感器的輸入端外接外部電網，所述電壓及電流互感器的輸出端通過電能數據處理模塊與ARM微處理器模塊相連接，所述ARM微處理器模塊與液晶顯示模塊相連接，所述ARM微處理器模塊還通過以太網通訊模塊與控制終端進行通訊。
2.根據權利要求1所述的基于ARM的電能質量檢測裝置，其特征在于還包括與所述微處理器模塊相連接的語音播報模塊、按鍵模塊和看門狗模塊。
3.根據權利要求1所述的基于ARM的電能質量檢測裝置，其特征在于還包括用于各模塊提供工作電壓的電源模塊，所述電源模塊包括交流轉直流電路，所述交流轉直流電路包括依次連接的變壓器、整流電路、EMI濾波電路和降壓電路。
4.根據權利要求1所述的基于ARM的電能質量檢測裝置，其特征在于所述ARM微處理器模塊包括內嵌有Cortex-M3內核的ARM處理器。
5.根據權利要求1所述的基于ARM的電能質量檢測裝置，其特征在于所述電能數據處理模塊包括諧波采集電路、電能計量芯片和AD采樣電路，所述諧波采集電路和電能計量芯片的輸入端分別與電壓及電流互感器的輸出端相連接，所述諧波采集電路和電能計量芯片的輸出端還通過AD采樣電路與ARM微處理器模塊相連接，所述AD采樣電路設有16位AD采集芯片。
全文摘要
本發明公開了一種基于ARM的電能質量檢測裝置，包括ARM微處理器模塊、電壓及電流互感器、電能數據處理模塊、液晶顯示模塊、以太網通訊模塊和控制終端，電壓及電流互感器的輸入端外接外部電網，電壓及電流互感器的輸出端通過電能數據處理模塊與ARM微處理器模塊相連接，ARM微處理器模塊通過以太網通訊模塊與控制終端進行通訊。本發明基于內嵌有Cortex-M3內核的ARM處理器的電能質量檢測裝置，具有強大的接口模塊，在保證電能數據快速處理的同時，采用以太網通訊模塊與控制終端通訊，傳輸數據快，穩定性好，且設有語音播報功能，便于用戶在現場對電能質量的檢測記錄，具有良好的應用前景。
文檔編號G01R31/00GK102998554SQ20121038365
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月11日 優先權日2012年10月11日
發明者李小明 申請人:蘇州愛知電機有限公司