CN204789804U - 一种电能质量监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电能质量监测装置，包括用于连接于电网中的电压互感器和电流互感器，所述的电压互感器和电流互感器分别通过导线与一信号调理电路相连，所述的信号调理电路通过一数据采集卡连接一PC机。还包括一安装支架，该安装支架的上端设有上支撑板，上支撑板上固定有两个用于限位上述导线的竖杆；安装支架的下端安有下支撑板，所述的信号调理电路、数据采集卡和PC机分别安装在所述的下支撑板上。安装支架的底部安有行走轮。该方案监测精度相对较高、线性相对较好、频带相对较宽、响应相对较快、可靠性相对较高，且便于本实用新型的整体位置转移，便于使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及电能质量监测领域，具体是一种电能质量监测装置。
背景技术
电能质量是环境质量的重要组成部分，使用电设备不能正常的供电问题都是电能质量问题。近年来，随着电力系统的迅速发展和电力电子设备(可控硅、电子整流器、变频器等)的广泛应用，大量的非线性负荷迅速增加，使众多的谐波电流注入电力网络，造成电力网中电压和电流波形畸变，形成电网污染。因此，对不同等级电网的公共连接点的电能质量的监测主要是监测电压、电流的谐波、频率、供电电压偏差和电压的波动和闪变。在测量这些参数时要求采样精度高、频带宽、速度快、可靠性高，这样对信号的采集和调理就提出了很高的要求。
此外，鉴于实际连接导线长度的有限性，现有用于电能质量监测的仪器通常用于固定地点的电能质量监测，不便于更换监测地点，适用范围局限。
此为现有技术的不足之处。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种电能质量监测装置，用于解决现有能质量监测装置的精度相对低、线性相对差、频带相对窄、响应相对慢、可靠性相对较低的问题。此外，还用于解决现有能质量监测装置不便于转移位置的不足。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电能质量监测装置，包括用于连接于电网中的电压互感器和电流互感器，所述的电压互感器和电流互感器分别通过导线与一信号调理电路相连，所述的信号调理电路通过一数据采集卡连接一PC机。
所述的信号调理电路包括信号放大电路、隔离设备、多路复用器、滤波电路和传感器的线性化电路。
信号放大电路的输入端分别连接所述的电压互感器和电流互感器，信号放大电路的输出端依序连接所述的隔离设备、滤波电路、多路复用器和传感器的线性化电路，传感器的线性化电路的输出端连接所述的数据采集卡。
所述的数据采集卡采用PCI-6024E数据采集卡。
电压互感器采用闭环补偿电压互感器，电流互感器采用闭环补偿电流互感器。
所述的电能质量监测装置还包括一安装支架，该安装支架的上端设有上支撑板，上支撑板上固定有两个用于限位上述导线的竖杆；安装支架的下端安有下支撑板，所述的信号调理电路、数据采集卡和PC机分别安装在所述的下支撑板上。
所述安装支架的底部安有行走轮，便于所述电能质量监测装置的转移。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
(1)本实用新型包括用于连接于电网中的电压互感器和电流互感器，所述的电压互感器和电流互感器分别通过导线与一信号调理电路相连，所述的信号调理电路通过一数据采集卡连接一PC机，使用时，通过电压互感器和电流互感器进行相关信号的采集，这使得对电能质量监测的精度相对较高、线性相对较好、频带相对较宽、响应相对较快、可靠性相对较高；
(2)本实用新型还包括一安装支架，该安装支架的上端设有上支撑板，上支撑板上固定有两个用于限位上述导线的竖杆；安装支架的下端安有下支撑板，所述的信号调理电路、数据采集卡和PC机分别安装在所述的下支撑板上，便于通过安装支架进行本实用新型的整体转移，使用相对方便；
(3)本实用新型在安装支架的底部安有行走轮，便于本实用新型的转移。
由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1为本实用新型的具体实施方式1与2的结构示意图；
图2为本实用新型的具体实施方式1的电气结构框图示意图；
图3为本实用新型的具体实施方式2的电气结构框图示意图；
其中：1、电流互感器，2、电压互感器，3、导线Ⅰ，4、导线Ⅱ，5、信号调理电路，6、数据采集卡，7、PC机，8、安装支架，9、上支撑板，10、下支撑板，11、竖杆Ⅰ，12、竖杆Ⅱ，13、行走轮。
具体实施方式
为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1和2所示，本实用新型的一种电能质量监测装置，包括用于连接于电网中的电压互感器2和电流互感器1，所述的电压互感器2和电流互感器1分别通过导线与一信号调理电路5相连。其中，电流互感器1通过导线Ⅰ3与一信号调理电路5相连，电压互感器2通过导线Ⅱ4与信号调理电路5相连。所述的信号调理电路5通过一数据采集卡6连接一PC机7。本实用新型还包括一安装支架8，该安装支架8的上端设有上支撑板9，上支撑板9上固定有两个用于限位上述导线的竖杆，即竖杆Ⅰ11和竖杆Ⅱ12；安装支架8的下端安有下支撑板10，所述的信号调理电路5、数据采集卡6和PC机7分别安装在所述的下支撑板10上。在安装支架8的底部安有行走轮13。
使用时，电压互感器2和电流互感器1用于电网中电压和电流信号的采集，信号调理电路5对上述采集的电压和电流信号分别进行调理，调理后的信号通过数据采集卡6传输所述的PC机7进行处理。不使用时，可将上述导线Ⅰ3和导线Ⅱ4分别绕成线圈，之后分别套在上述的竖杆Ⅰ11与竖杆Ⅱ12上，从而在很大程度上避免了现有技术中导线线束的缠绕现象的发生，便于下次使用。
在本实施方式中，所述的数据采集卡6采用PCI-6024E数据采集卡，电压互感器2采用闭环补偿电压互感器2，电流互感器1采用闭环补偿电流互感器1，行走轮13采用带有自锁功能的万向轮。行走轮13的数量有4个，呈矩形分布。
其中，PCI-6024E数据采集卡具有模拟量输入输出、数字量输入输出以及定时器等功能，能够完成信号采集、A/D转换、16通道单端模拟输入(或8路差分输入)，由于测量的信号可能是不共地的三相线电压，所以按照8路差分输入的方式连接，最大输入范围-10～+10V，最小输入范围-50～+50mV。具有两个输出通道，输出范围-10～+10V，分辨率12bits，单通道最高采样频率为200千次/秒，12位精度，三种信号输入方式，通过卡内置的12位精度的逐次逼近型AD转换器，将转换的结果送往卡上的FIFO存储器，它可以保存2048次A/D转换的结果。这种结构可以大大降低计算机对硬件的访问次数，可以在多次采样结束后再将所有转换后的数据一次性读走，提高软件执行的速度，也极大地方便了程序的编写。
此外，本领域技术人员可依据实际情况，选择使用现有技术中任何能满足本申请的需求的信号调理电路5。
综上，本申请对电能质量监测的精度相对较高、线性相对较好、频带相对较宽、响应相对较快、可靠性相对较高；且本申请便于通过其安装支架8进行本实用新型的整体转移，使用较为方便。此外，本实用新型在安装支架8的底部安有行走轮13，便于本实用新型的位置转移，如短距离转移。
具体实施方式2：
如图1和3所示，该具体实施方式与上述具体实施方式1相比，区别在于，在本实施方式中，所述的信号调理电路5包括信号放大电路、隔离设备、多路复用器、滤波电路和传感器的线性化电路，其中：信号放大电路的输入端分别连接所述的电压互感器2和电流互感器1，信号放大电路的输出端依序连接所述的隔离设备、滤波电路、多路复用器和传感器的线性化电路，传感器的线性化电路的输出端连接所述的数据采集卡6。
其中，信号放大电路对上述采集到的电压信号和电流信号分别进行放大，可以提高分辨率和降低噪声。
隔离设备将传感器的信号和计算机相隔离。使用隔离式信号调理能消除接地回路并确保信号可以被准确地采集。
多路复用器是使用单个测量设备来测量多个信号的常用技术。模拟信号的信号调理硬件常对缓慢变化的信号使用多路复用方式。ADC采集一个通道后，转换到另一个通道并进行采集，然后再转换到下一个通道，如此往复。
滤波电路用于滤除信号中的冗余部分，如高频信号、传输线引进的干扰等，减少由于传感器内阻或传输线阻抗等因素带来的测量误差，以达到提高测量精度的目的。
在现实中，大量的传感器的特性从原理上是非线性的，通过传感器的线性化电路对传感器的特性进行线性化，在实时性、简便、经济等方面具有软件方法难以替代的优势。
以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施方式技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种电能质量监测装置，其特征在于：包括用于连接于电网中的电压互感器和电流互感器，所述的电压互感器和电流互感器分别通过导线与一信号调理电路相连，所述的信号调理电路通过一数据采集卡连接一PC机。
2.根据权利要求1所述的电能质量监测装置，其特征在于：所述的信号调理电路包括信号放大电路、隔离设备、多路复用器、滤波电路和传感器的线性化电路。
3.根据权利要求2所述的电能质量监测装置，其特征在于：信号放大电路的输入端分别连接所述的电压互感器和电流互感器，信号放大电路的输出端依序连接所述的隔离设备、滤波电路、多路复用器和传感器的线性化电路，传感器的线性化电路的输出端连接所述的数据采集卡。
4.根据权利要求1或2所述的电能质量监测装置，其特征在于：所述的数据采集卡采用PCI-6024E数据采集卡。
5.根据权利要求1或2所述的电能质量监测装置，其特征在于：电压互感器采用闭环补偿电压互感器，电流互感器采用闭环补偿电流互感器。
6.根据权利要求1或2或3所述的电能质量监测装置，其特征在于：还包括一安装支架，该安装支架的上端设有上支撑板，上支撑板上固定有两个用于限位上述导线的竖杆；安装支架的下端安有下支撑板，所述的信号调理电路、数据采集卡和PC机分别安装在所述的下支撑板上。
7.根据权利要求6所述的电能质量监测装置，其特征在于：所述安装支架的底部安有行走轮。
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| CN107677910A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-02-09 | 长春北晨智能科技有限公司 | 一种基于安全防护配网智能监测装置 |
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