CN112462139A - 一种用于电网谐波分析的数据采集电路及pcb板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电网谐波分析的数据采集电路及PCB板,所述数据采集电路包括电压信号采集单元、电流信号采集单元、第一滤波单元、第二滤波单元、模数转换单元以及处理单元,所述电压信号采集单元分别与电网以及第一滤波单元的输入端连接,所述电流信号采集单元分别与电网以及第二滤波单元的输入端连接,所述第一滤波单元的输出端以及第二滤波单元的输出端分别与模数转换单元的输入端连接,模数转换单元的输出端与处理单元的输入端连接,处理单元的输出端与外部计算机连接;本发明提供的数据采集电路,电压信号采集单元以及电流信号采集单元的输出端分别与滤波单元连接,可过滤电压信号以及电流信号中的高频噪声,从而提高检测结果的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电网谐波检测技术领域,特别涉及一种用于电网谐波分析的数据采集电路及PCB板。
背景技术
随着电力电子技术的发展,电力系统中的电子设备逐渐增多,大量非线性负荷的加入,使得电网波形发生畸变,产生了谐波,谐波会降低电网电能质量,严重时会影响电力系统的安全运行,因此,对电网谐波进行治理受到高度重视,而谐波检测是进行谐波治理的先决条件。
现有的用于电网谐波分析的数据采集电路存在检测结果可靠性低、工作稳定性差的问题。
可见,现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种用于电网谐波分析的数据采集电路,电压信号采集单元以及电流信号采集单元的输出端分别与滤波单元连接,可过滤电压信号以及电流信号中的高频噪声,从而提高检测结果的可靠性。
为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:
一种用于电网谐波分析的数据采集电路,包括电压信号采集单元、电流信号采集单元、第一滤波单元、第二滤波单元、模数转换单元以及处理单元,所述电压信号采集单元的输入端以及电流信号采集单元的输入端分别与电网连接,所述电压信号采集单元的输出端与第一滤波单元的输入端连接,所述电流信号采集单元的输出端与第二滤波单元的输入端连接,所述第一滤波单元的输出端以及第二滤波单元的输出端分别与模数转换单元的输入端连接,所述模数转换单元的输出端与处理单元的输入端连接,所述处理单元的输出端与外部计算机连接。
所述的用于电网谐波分析的数据采集电路中,所述电压信号采集单元包括第一电压信号采集模块、第二电压信号采集模块和第三电压信号采集模块,所述第一滤波单元包括第一滤波模块、第二滤波模块和第三滤波模块;所述第一电压信号采集模块的输入端、第二电压信号采集模块的输入端以及第三电压信号采集模块的输入端分别与电网连接;所述第一电压信号采集模块的输出端与第一滤波模块的输入端连接,所述第二电压信号采集模块的输出端与第二滤波模块的输入端连接,所述第三电压信号采集模块的输出端与第三滤波模块的输入端连接;所述第一滤波模块的输出端、第二滤波模块的输出端以及第三滤波模块的输出端分别与模数转换单元连接。
所述的用于电网谐波分析的数据采集电路中,所述第一电压信号采集模块包括电压互感器TV1、第一运算放大器VT1、限流部、第一调节部、第一保护部、第一补偿部以及第一处理部;所述电压互感器TV1的引脚1分别与限流部以及电网连接,所述电压互感器TV1的引脚3与第一运算放大器VT1的引脚2连接,电压互感器TV1的引脚4与第一运算放大器VT1的引脚3连接,所述第一运算放大器VT1的引脚6与第一滤波模块连接;所述第一保护部分别与第一运算放大器VT1的引脚2和引脚3连接,所述第一调节部的一端、第一补偿部的一端以及第一处理部的一端分别与电压互感器TV1的引脚3连接,所述第一调节部的另一端以及第一补偿部的另一端分别与第一滤波模块连接,所述第一处理部的另一端接地。
所述的用于电网谐波分析的数据采集电路中,所述第一滤波模块包括第八电阻R8、第九电阻R9、第七电容C7、第八电容C8、第三运算放大器VT3以及电压跟随器VT4;所述第八电阻R8的一端与第一电压信号采集模块连接,第八电阻R8的另一端分别与第九电阻R9的一端以及第七电容C7的一端连接;所述第七电容C7的另一端分别与第三运算放大器VT3的引脚2以及电压跟随器VT4的引脚3连接;所述第九电阻R9的另一端分别与第八电容C8的一端以及第三运算放大器VT3的引脚3连接;所述第三运算放大器VT3的引脚6与电压跟随器VT4的引脚3连接,所述电压跟随器VT4的引脚2以及引脚6分别与模数转换单元连接。
所述的用于电网谐波分析的数据采集电路中,所述电流信号采集单元包括第一电流信号采集模块、第二电流信号采集模块和第三电流信号采集模块,所述第二滤波单元包括第四滤波模块、第五滤波模块和第六滤波模块;所述第一电流信号采集模块的输入端、第二电流信号采集模块的输入端以及第三电流信号采集模块的输入端分别与电网连接;所述第一电流信号采集模块的输出端与第四滤波模块的输入端连接,所述第二电流信号采集模块的输出端与第五滤波模块的输入端连接,所述第三电流信号采集模块的输出端与第六滤波模块的输入端连接;所述第四滤波模块的输出端、第五滤波模块的输出端以及第六滤波模块的输出端分别与模数转换单元连接。
所述的用于电网谐波分析的数据采集电路中,所述第一电流信号采集模块包括电流互感器TA1、第二运算放大器VT2、第二调节部、第二补偿部以及第二处理部,所述电流互感器TA1的引脚1和引脚2分别与电网连接,所述电流互感器TA1的引脚3与第二运算放大器VT2的引脚2连接,电流互感器TA1的引脚4与第二运算放大器VT2的引脚3连接,所述第二运算放大器VT2的引脚6与第四滤波模块连接;所述第二保护部分别与第二运算放大器的引脚2和引脚3连接,所述第二调节部的一端、第二补偿部的一端以及第二处理部的一端分别与电流互感器TA1的引脚3连接,所述第二调节部的另一端以及第二补偿部的另一端分别与第四滤波模块连接,所述第二处理部的另一端接地。
所述的用于电网谐波分析的数据采集电路中,所述模数转换单元包括第一控制芯片U1,所述第一控制芯片的引脚9、引脚10以及引脚11分别与处理单元连接,所述第一控制芯片U1的引脚49、引脚51以及引脚53分别与电压信号采集单元连接,所述第一控制芯片U1的引脚55、引脚57以及引脚59分别与电流信号采集单元连接。
所述的用于电网谐波分析的数据采集电路中,所述处理单元包括DSP处理模块、RS485通讯模块和供电模块,所述DSP处理模块的输入端与所述模数转换单元的输出端连接,DSP处理模块的输出端与RS485通讯模块的输入端连接,RS485通讯模块的输出端与外部计算机连接;所述供电模块分别与DSP处理模块、RS485通讯模块以及模数转换单元连接。
所述的用于电网谐波分析的数据采集电路中,所述处理单元还包括用于实现DSP处理模块的内部测试的测试模块,所述测试模块与所述DSP处理模块连接。
本发明还相应地提供了一种PCB板,所述PCB板上印刷有如上任一所述的用于电网谐波分析的数据采集电路。
有益效果:
本发明提供了一种用于电网谐波分析的数据采集电路,包括与电压信号采集单元连接的第一滤波单元以及与电流信号采集单元连接的第二滤波单元,即电网的电压信号和电流信号输入至数据采集电路后都进行了滤波处理,可有效减少电压信号和电流信号中高频噪声,从而提高检测结果的可靠性和有效性;此外,第一电压采集模块包括第一保护部,第一保护部可对第一电压采集模块进行限幅保护,避免第一运算放大器VT1被击穿,提高数据采集电路工作时的稳定性和安全度。
附图说明
图1为本发明提供的数据采集电路的结构示意图;
图2为本发明提供的第一电压信号采集模块的电路结构图;
图3为本发明提供的第一电流信号采集模块的电路结构图;
图4为本发明提供的第一滤波部的电路结构图;
图5为本发明提供的模数转换单元的电路结构图;
图6为本发明提供的DSP处理模块的电路结构图;
图7为本发明提供的RS485通讯模块的电路结构图;
图8为本发明提供的供电模块的电路结构图;
图9为本发明提供的测试模块的电路结构图。
具体实施方式
本发明提供了一种用于电网谐波分析的数据采集电路及PCB板,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明作进一步详细说明。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“安装”、“连接”等应做广义理解,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1至图9,本发明提供了一种用于电网谐波分析的数据采集电路,包括电压信号采集单元、电流信号采集单元、第一滤波单元、第二滤波单元、模数转换单元以及处理单元,所述电压信号采集单元的输入端以及电流信号采集单元的输入端分别与电网连接,所述电压信号采集单元的输出端与第一滤波单元的输入端连接,所述电流信号采集单元的输出端与第二滤波单元的输入端连接,所述第一滤波单元的输出端以及第二滤波单元的输出端分别与模数转换单元的输入端连接,所述模数转换单元的输出端与处理单元的输入端连接,所述处理单元的输出端与外部计算机连接;所述外部计算机根据处理单元所输出的检测结果进行谐波分析。
本申请公开的数据采集电路,包括与电压信号采集单元连接的第一滤波单元以及与电流信号采集单元连接的第二滤波单元,即电网的电压信号和电流信号输入至数据采集电路后都进行了滤波处理,可有效减少电压信号和电流信号中高频噪声,提高了输入至模数转换单元的信号的信噪比,从而提高了检测结果的可靠性和有效性。
进一步地,请参阅图1、图2和图4,所述电压信号采集单元包括第一电压信号采集模块、第二电压信号采集模块和第三电压信号采集模块,所述第一滤波单元包括第一滤波模块、第二滤波模块和第三滤波模块;所述第一电压信号采集模块的输入端、第二电压信号采集模块的输入端以及第三电压信号采集模块的输入端分别与电网连接;所述第一电压信号采集模块的输出端与第一滤波模块的输入端连接,所述第二电压信号采集模块的输出端与第二滤波模块的输入端连接,所述第三电压信号采集模块的输出端与第三滤波模块的输入端连接;所述第一滤波模块的输出端、第二滤波模块的输出端以及第三滤波模块的输出端分别与模数转换单元连接;所述第一电压信号采集模块、第二电压信号采集模块以及第三电压信号采集模块分别检测电网的三相电压,所述第一滤波模块、第二滤波模块以及第三滤波模块均用于对电压信号进行滤波处理,以提高输入至模数转换单元的信号的信噪比。
进一步地,请参阅图1、图2和图4,所述第一电压信号采集模块包括电压互感器TV1、第一运算放大器VT1、限流部、第一调节部、第一保护部、第一补偿部以及第一处理部;所述电压互感器TV1的引脚1分别与限流部以及电网连接,所述电压互感器TV1的引脚3与第一运算放大器VT1的引脚2连接,电压互感器TV1的引脚4与第一运算放大器VT1的引脚3连接,所述第一运算放大器VT1的引脚6与第一滤波模块连接;所述第一保护部分别与第一运算放大器VT1的引脚2和引脚3连接,所述第一调节部的一端、第一补偿部的一端以及第一处理部的一端分别与电压互感器TV1的引脚3连接,所述第一调节部的另一端以及第一补偿部的另一端分别与第一滤波模块连接,所述第一处理部的另一端接地;在一个实施例中,所述第二电压信号采集模块以及第三电压信号采集模块的工作原理及电路结构与第一电压信号采集模块的工作原理及电路结构一致。
在一个实施例中,请参阅图2,所述限流部包括第一电阻R1,所述第一电阻R1的一端与电网连接,第一电阻R1的另一端与电压互感器TV1的引脚2连接,所述限流部用于限定输入至电压互感器TV1的输入电流的大小。
在一个实施例中,请参阅图2,所述第一调节部包括第二电阻R2和第三电阻R3,所述第二电阻R2为可调电阻;第二电阻R2的一端与电压互感器TV1的引脚3连接,第二电阻R2的另一端与第三电阻R3的一端连接,第三电阻R3的另一端与第一滤波模块连接;所述第二电阻R2、第三电阻R3以及第一运算放大器VT1配合,用于调节第一运算放大器VT1的输出电压大小。
在一个实施例中,请参阅图2,所述第一保护部包括第一二极管D1以及第二二极管D2,所述第一二极管D1的正极以及第二二极管D2的负极分别与第一运算放大器VT1的引脚2连接,所述第一二极管D1的负极以及第二二极管D2的正极分别与第一运算放大器VT1的引脚3连接;所述第一保护部可对第一运算放大器VT1进行限幅保护,使输入至第一运算放大器VT1的电压限制在二极管的正向压降以内,避免第一运算放大器VT1被击穿,提高数据采集电路工作时的稳定性和安全度。
在一个实施例中,请参阅图2,所述第一补偿部包括第二电容C2以及第四电阻R4,所述第四电阻R4为可调电阻;所述第四电阻R4的一端与电压互感器TV1的引脚3连接,第四电阻R4的另一端与第二电容C2的一端连接,第二电容C2的另一端与第一滤波模块连接;所述第一补偿部用于补偿相位差,提高数据采集电路所输出的检测结果的可靠性。
在一个实施例中,请参阅图2,所述第一处理部包括第一电容C1和第三电容C3,所述第一电容C1的一端与电压互感器TV1的引脚3连接,第一电容C1的另一端与第三电容C3的一端连接,第三电容C3的另一端接地;所述第一处理部具有去耦和滤波的作用。
进一步地,请参阅图1、图2和图4,所述第一滤波模块包括第八电阻R8、第九电阻R9、第七电容C7、第八电容C8、第三运算放大器VT3以及电压跟随器VT4;所述第八电阻R8的一端与第一电压信号采集模块连接,第八电阻R8的另一端分别与第九电阻R9的一端以及第七电容C7的一端连接;所述第七电容C7的另一端分别与第三运算放大器VT3的引脚2以及电压跟随器VT4的引脚3连接;所述第九电阻R9的另一端分别与第八电容C8的一端以及第三运算放大器VT3的引脚3连接;所述第三运算放大器VT3的引脚6与电压跟随器VT4的引脚3连接,所述电压跟随器VT4的引脚2以及引脚6分别与模数转换单元连接;所述电压跟随器VT4具有缓冲、隔离的作用。
进一步地,请参阅图1、图3和图4,所述电流信号采集单元包括第一电流信号采集模块、第二电流信号采集模块和第三电流信号采集模块,所述第二滤波单元包括第四滤波模块、第五滤波模块和第六滤波模块;所述第一电流信号采集模块的输入端、第二电流信号采集模块的输入端以及第三电流信号采集模块的输入端分别与电网连接;所述第一电流信号采集模块的输出端与第四滤波模块的输入端连接,所述第二电流信号采集模块的输出端与第五滤波模块的输入端连接,所述第三电流信号采集模块的输出端与第六滤波模块的输入端连接;所述第四滤波模块的输出端、第五滤波模块的输出端以及第六滤波模块的输出端分别与模数转换单元连接;所述第一电流信号采集模块、第二电流信号采集模块以及第三电流信号采集模块分别检测电网的三相电流,所述第四滤波模块、第五滤波模块以及第六滤波模块均用于对电流信号进行滤波处理,以提高输入至模数转换单元的信号的信噪比。
进一步地,请参阅图1、图3和图4,所述第一电流信号采集模块包括电流互感器TA1、第二运算放大器VT2、第二调节部、第二补偿部以及第二处理部,所述电流互感器TA1的引脚1和引脚2分别与电网连接,所述电流互感器TA1的引脚3与第二运算放大器VT2的引脚2连接,电流互感器TA1的引脚4与第二运算放大器VT2的引脚3连接,所述第二运算放大器VT2的引脚6与第四滤波模块连接;所述第二保护部分别与第二运算放大器的引脚2和引脚3连接,所述第二调节部的一端、第二补偿部的一端以及第二处理部的一端分别与电流互感器TA1的引脚3连接,所述第二调节部的另一端以及第二补偿部的另一端分别与第四滤波模块连接,所述第二处理部的另一端接地;在一个实施例中,所述第二电流信号采集模块以及第三电流信号采集模块的工作原理及电路结构与第一电流信号采集模块的工作原理及电路结构一致。
在一个实施例中,请参阅图3,所述第二调节部包括第五电阻R5和第六电阻R6,所述第五电阻R5为可调电阻;第五电阻R5的一端与电流互感器TA1的引脚3连接,第五电阻R5的另一端与第六电阻R6的一端连接,第六电阻R6的另一端与第四滤波模块连接;所述第五电阻R5、第六电阻R6以及第二运算放大器VT2配合,用于调节第二运算放大器VT2的输出电压大小。
在一个实施例中,请参阅图3,所述第二保护部包括第三二极管D3以及第四二极管D4,所述第三二极管D3的正极以及第四二极管D4的负极分别与第二运算放大器VT2的引脚2连接,所述第三二极管D3的负极以及第四二极管D4的正极分别与第二运算放大器VT2的引脚3连接;所述第二保护部可对第二运算放大器VT2进行限幅保护,使输入至第二运算放大器VT2的电压限制在二极管的正向压降以内,避免第二运算放大器VT2被击穿,提高数据采集电路工作时的稳定性和安全度。
在一个实施例中,请参阅图3,所述第二补偿部包括第五电容C5以及第七电阻R7,所述第七电阻R7为可调电阻;所述第七电阻R7的一端与电流互感器TA1的引脚3连接,第七电阻R7的另一端与第五电容C5的一端连接,第五电容C5的另一端与第四滤波模块连接;所述第二补偿部用于补偿相位差,提高数据采集电路所输出的检测结果的可靠性。
在一个实施例中,请参阅图3,所述第二处理部包括第四电容C4和第六电容C6,所述第四电容C4的一端与电流互感器TA1的引脚3连接,第四电容C4的另一端与第六电容C6的一端连接,第六电容C6的另一端接地;所述第二处理部具有去耦和滤波的作用。
在一个实施例中,所述第二滤波部、第三滤波部、第四滤波部、第五滤波部以及第六滤波部的工作原理以及电路结构和第一滤波部一致。
进一步地,请参阅图1至图6,所述模数转换单元包括第一控制芯片U1,所述第一控制芯片的引脚9、引脚10以及引脚11分别与处理单元连接,所述第一控制芯片U1的引脚49、引脚51以及引脚53分别与电压信号采集单元连接,所述第一控制芯片U1的引脚55、引脚57以及引脚59分别与电流信号采集单元连接;在一个实施例中,所述第一控制芯片U1的型号可以是AD7606。
在一个实施例中,所述第一电压信号采集模块的输出端与第一控制芯片U1的引脚49连接,所述第二电压信号采集模块的输出端与第一控制芯片U1的引脚51连接,所述第三电压信号采集模块的输出端与第一控制芯片U1的引脚53连接;所述第一电流信号采集模块的输出端与第一控制芯片U1的引脚55连接,所述第二电流信号采集模块的输出端与第一控制芯片U1的引脚57连接,所述第三电流信号采集模块的输出端与第三控制芯片U1的引脚59连接。
进一步地,请参阅图1以及图6至图9,所述处理单元包括DSP处理模块、RS485通讯模块和供电模块,所述DSP处理模块的输入端与所述模数转换单元的输出端连接,DSP处理模块的输出端与RS485通讯模块的输入端连接,RS485通讯模块的输出端与外部计算机连接;所述供电模块分别与DSP处理模块、RS485通讯模块以及模数转换单元连接。
在一个实施例中,请参阅图6,所述DSP处理模块包括第二控制芯片U2、时钟部以及复位部,所述时钟部分别与第二控制芯片U2的引脚102以及引脚104连接;所述复位部与第二控制芯片U2的引脚80连接,所述第一控制芯片U1的引脚9以及引脚10分别与第二控制芯片U2的引脚27连接,所述第一控制芯片U1的引脚14与第二控制芯片U2的引脚24连接;在一个实施例中,所述第二控制芯片U2的型号为TMS320F28335。
所述第二控制芯片U2的引脚27输出控制信号控制第一控制芯片U1启动,第一控制芯片U1启动时,将电信号(模拟信号)转换为数字信号;第一控制芯片U1的引脚14可设定为下降沿触发模式,当第二控制芯片U2的引脚24接收到引脚14的中断信号(下降沿)时,第二控制芯片U2从模数转换单元中读取完成转换的数据。
在一个实施例中,请参阅图7,所述RS485通讯模块包括第三控制芯片U3,所述第三控制芯片U3的型号可以是MAX485;所述第三控制芯片U3的引脚1与第二控制芯片U2的引脚113连接,所述第三控制芯片U3的引脚4与第二控制芯片U2的引脚114连接;所述RS485通讯模块将DSP处理模块所输出的结果传输至外部计算机。
在一个实施例中,请参阅图8,所述供电模块包括第四控制芯片U4,所述第四控制芯片U4的型号为TSP767D301;所述供电模块将外部输入的5V电压转换至3.3V电压以及1.9V电压以进行输出,所述供电模块分别为DSP处理模块、RS485通讯模块以及模数转换单元提供稳定的工作电压。
进一步地,请参阅图1以及图6至图9,所述处理单元还包括用于实现DSP处理模块的内部测试的测试模块,所述测试模块与所述DSP处理模块连接;在一个实施例中,所述测试模块包括JTAG接口,所述JTAG接口的引脚1与第二控制芯片U2的引脚79连接,所述JTAG接口的引脚3与第二控制芯片U2的引脚76连接,所述JTAG接口的引脚7与第二控制芯片U2的引脚77连接,所述JTAG接口的引脚4与第二控制芯片U2的引脚87连接;所述测试模块用于对DSP处理模块进行内部测试,以提高DSP处理模块工作时的稳定性和可靠性,从而提高数据采集电路所输出的结果的可靠性。
本发明还相应地提供了一种PCB板,所述PCB板上印刷有如上任一所述的用于电网谐波分析的数据采集电路。
可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于电网谐波分析的数据采集电路,其特征在于,包括电压信号采集单元、电流信号采集单元、第一滤波单元、第二滤波单元、模数转换单元以及处理单元,所述电压信号采集单元的输入端以及电流信号采集单元的输入端分别与电网连接,所述电压信号采集单元的输出端与第一滤波单元的输入端连接,所述电流信号采集单元的输出端与第二滤波单元的输入端连接,所述第一滤波单元的输出端以及第二滤波单元的输出端分别与模数转换单元的输入端连接,所述模数转换单元的输出端与处理单元的输入端连接,所述处理单元的输出端与外部计算机连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于电网谐波分析的数据采集电路,其特征在于,所述电压信号采集单元包括第一电压信号采集模块、第二电压信号采集模块和第三电压信号采集模块,所述第一滤波单元包括第一滤波模块、第二滤波模块和第三滤波模块;所述第一电压信号采集模块的输入端、第二电压信号采集模块的输入端以及第三电压信号采集模块的输入端分别与电网连接;所述第一电压信号采集模块的输出端与第一滤波模块的输入端连接,所述第二电压信号采集模块的输出端与第二滤波模块的输入端连接,所述第三电压信号采集模块的输出端与第三滤波模块的输入端连接;所述第一滤波模块的输出端、第二滤波模块的输出端以及第三滤波模块的输出端分别与模数转换单元连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于电网谐波分析的数据采集电路,其特征在于,所述第一电压信号采集模块包括电压互感器TV1、第一运算放大器VT1、限流部、第一调节部、第一保护部、第一补偿部以及第一处理部;所述电压互感器TV1的引脚1分别与限流部以及电网连接,所述电压互感器TV1的引脚3与第一运算放大器VT1的引脚2连接,电压互感器TV1的引脚4与第一运算放大器VT1的引脚3连接,所述第一运算放大器VT1的引脚6与第一滤波模块连接;所述第一保护部分别与第一运算放大器VT1的引脚2和引脚3连接,所述第一调节部的一端、第一补偿部的一端以及第一处理部的一端分别与电压互感器TV1的引脚3连接,所述第一调节部的另一端以及第一补偿部的另一端分别与第一滤波模块连接,所述第一处理部的另一端接地。
4.根据权利要求2所述的一种用于电网谐波分析的数据采集电路,其特征在于,所述第一滤波模块包括第八电阻R8、第九电阻R9、第七电容C7、第八电容C8、第三运算放大器VT3以及电压跟随器VT4;所述第八电阻R8的一端与第一电压信号采集模块连接,第八电阻R8的另一端分别与第九电阻R9的一端以及第七电容C7的一端连接;所述第七电容C7的另一端分别与第三运算放大器VT3的引脚2以及电压跟随器VT4的引脚3连接;所述第九电阻R9的另一端分别与第八电容C8的一端以及第三运算放大器VT3的引脚3连接;所述第三运算放大器VT3的引脚6与电压跟随器VT4的引脚3连接,所述电压跟随器VT4的引脚2以及引脚6分别与模数转换单元连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于电网谐波分析的数据采集电路,其特征在于,所述电流信号采集单元包括第一电流信号采集模块、第二电流信号采集模块和第三电流信号采集模块,所述第二滤波单元包括第四滤波模块、第五滤波模块和第六滤波模块;所述第一电流信号采集模块的输入端、第二电流信号采集模块的输入端以及第三电流信号采集模块的输入端分别与电网连接;所述第一电流信号采集模块的输出端与第四滤波模块的输入端连接,所述第二电流信号采集模块的输出端与第五滤波模块的输入端连接,所述第三电流信号采集模块的输出端与第六滤波模块的输入端连接;所述第四滤波模块的输出端、第五滤波模块的输出端以及第六滤波模块的输出端分别与模数转换单元连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于电网谐波分析的数据采集电路,其特征在于,所述第一电流信号采集模块包括电流互感器TA1、第二运算放大器VT2、第二调节部、第二补偿部以及第二处理部,所述电流互感器TA1的引脚1和引脚2分别与电网连接,所述电流互感器TA1的引脚3与第二运算放大器VT2的引脚2连接,电流互感器TA1的引脚4与第二运算放大器VT2的引脚3连接,所述第二运算放大器VT2的引脚6与第四滤波模块连接;所述第二保护部分别与第二运算放大器的引脚2和引脚3连接,所述第二调节部的一端、第二补偿部的一端以及第二处理部的一端分别与电流互感器TA1的引脚3连接,所述第二调节部的另一端以及第二补偿部的另一端分别与第四滤波模块连接,所述第二处理部的另一端接地。
7.根据权利要求1所述的一种用于电网谐波分析的数据采集电路,其特征在于,所述模数转换单元包括第一控制芯片U1,所述第一控制芯片的引脚9、引脚10以及引脚11分别与处理单元连接,所述第一控制芯片U1的引脚49、引脚51以及引脚53分别与电压信号采集单元连接,所述第一控制芯片U1的引脚55、引脚57以及引脚59分别与电流信号采集单元连接。
8.根据权利要求1所述的一种用于电网谐波分析的数据采集电路,其特征在于,所述处理单元包括DSP处理模块、RS485通讯模块和供电模块,所述DSP处理模块的输入端与所述模数转换单元的输出端连接,DSP处理模块的输出端与RS485通讯模块的输入端连接,RS485通讯模块的输出端与外部计算机连接;所述供电模块分别与DSP处理模块、RS485通讯模块以及模数转换单元连接。
9.根据权利要求8所述的一种用于电网谐波分析的数据采集电路,其特征在于,所述处理单元还包括用于实现DSP处理模块的内部测试的测试模块,所述测试模块与所述DSP处理模块连接。
10.一种PCB板,其特征在于,所述PCB板上印刷有如权利要求1-9任一项所述的用于电网谐波分析的数据采集电路。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104714129A (zh) * | 2015-03-07 | 2015-06-17 | 中国石油大学(华东) | 一种基于dsp的新型电参数测试实验系统 |
CN204556721U (zh) * | 2015-04-30 | 2015-08-12 | 西安科技大学 | 一种谐波检测用信号采集电路 |
CN107340422A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-11-10 | 浙江爱德电子有限公司 | 电压电流信号传感器电路 |
CN108982967A (zh) * | 2018-08-08 | 2018-12-11 | 武汉理工大学 | 一种船舶电网参数实时监测系统及方法 |
CN209233470U (zh) * | 2019-02-27 | 2019-08-09 | 指明集团有限公司 | 一种有源电力滤波器 |
-
2020
- 2020-11-18 CN CN202011296456.9A patent/CN112462139A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104714129A (zh) * | 2015-03-07 | 2015-06-17 | 中国石油大学(华东) | 一种基于dsp的新型电参数测试实验系统 |
CN204556721U (zh) * | 2015-04-30 | 2015-08-12 | 西安科技大学 | 一种谐波检测用信号采集电路 |
CN107340422A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-11-10 | 浙江爱德电子有限公司 | 电压电流信号传感器电路 |
CN108982967A (zh) * | 2018-08-08 | 2018-12-11 | 武汉理工大学 | 一种船舶电网参数实时监测系统及方法 |
CN209233470U (zh) * | 2019-02-27 | 2019-08-09 | 指明集团有限公司 | 一种有源电力滤波器 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
延红艳等: "电力电容器介质损耗因数在线检测系统的设计", 《桂林电子科技大学学报》 * |
王裕 等: "分裂基 FFT 在电力系统谐波检测中的应用", 《自动化技术与应用》 * |
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