CN205317849U - 一种市电电力参量检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电力安全检测技术领域，尤其是一种市电电力参量检测系统。它包括电流采样放大电路、电压采样放大电路、模拟快关、波形变换电路、采样保持器、A/D转换电路、锁相倍频电路、单片机、显示器和键盘。本实用新型通过电流采样放大电路和电压采样放大电路实现市电电力信息的检测；同时，利用模拟开关、采样保持器、波形变换电路和锁相倍频电路分别将信号进行处理，以方便信息的有效利用；并且，利用键盘和显示器实现对信息的操控和显示，其结构简单，操作方便，具有很强实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力安全检测技术领域，尤其是一种市电电力参量检测系统。
背景技术
众所周知，随着我国电力事业的快速发展，经常会发生电网供电时由于电压过高或过低，从而引起电气设备被损坏的现象。近些年来，单片机在监测电力参数测量中得到了广泛应用目。监测过程主要对电网信号进行数据采集，然后运用各种计算方法实现电参数的监测与分析。电力系统交流电参量检测系统不但可以对电网中的电压、电流实现准确的检测，而且可以对电网中的有功功率、无功功率和功率因数等相关电参量实现准确的检测。但现有的电路系统检测还不够完善，缺乏更全面的信息检测处理，不能真正完成对系统的检测。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种市电电力参量检测系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种市电电力参量检测系统，它包括电流采样放大电路、电压采样放大电路、模拟快关、波形变换电路、采样保持器、A/D转换电路、锁相倍频电路、单片机、显示器和键盘；
所述电流采样放大电路实时检测市电的电流信号并将信号放大后输入至模拟开关，所述电压采样放大电路实时检测市电的电压信号并将信号放大后输入至模拟快关和波形变换电路，所述波形变换电路将信号进行波形转换并将信号输入至锁相倍频电路，所述锁相倍频电路将信号进行锁相倍频并将信号输入至A/D转换电路和单片机；
所述模拟开关将信号进行模拟控制并将信号输入至采样保持器，所述采样保持器将信号进行存储放大并将信号输入至A/D转换电路；
所述A/D转换电路将信号进行A/D转换并将信号输入至单片机，所述单片机将信号进行整理并将信号反馈给键盘和显示器。
优选地，所述模拟开关包括4052开关芯片。
优选地，所述电流采样放大电路包括HGI-01电流互感器和第一运放，所述第一运放为OP-07运放，所述HGI-01电流互感器的输入端接入市电，所述HGI-01电流互感器的输出端与第一运放的反相端连接，所述第一运放的反相端与4052开关芯片的Y端脚连接，所述第一运放的反相端通过第二电容与自身的输出端连接，所述第一运放的1端脚和8端脚并联有第一热敏感电阻，所述第一运放的输出端分别通过第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻与4052开关芯片的Y0端脚、Y1端脚、Y2端脚和Y3端脚连接。
优选地，所述电压采样放大电路包括HGV-01电压互感器和第二运放，所述第二运放为OP-07运放，所述HGV-01电压互感器通过第九电阻接入市电，所述HGV-01电压互感器的输出端与第二运放的反相端连接，所述第二运放的反相端与HGV-01电压互感器的X端脚连接，所述第二运放的反相端通过第三电容与自身的输出端连接，所述第二运放的1端脚和8端脚并联有第二热敏感电阻，所述第二运放的输出端与波形变换电路的输入端连接并分别通过第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻与HGV-01电压互感器的X0端脚、X1端脚、X2端脚和X3端脚连接。
优选地，所述波形变换电路包括第三运放，所述第三运放的反相端与电压采样放大电路连接，所述第三运放的同相端通过依次串联的第十一电阻和第十二电阻与自身的输出端连接并通过第十电阻接地，所述第十一电阻和第十二电阻之间通过双向稳压二极管接地，所述第十二电阻通过第一二极管与锁相倍频电路连接，所述第一二极管的负极通过第十三电阻接地。
由于采用了上述方案，本实用新型通过电流采样放大电路和电压采样放大电路实现市电电力信息的检测；同时，利用模拟开关、采样保持器、波形变换电路和锁相倍频电路分别将信号进行处理，以方便信息的有效利用；并且，利用键盘和显示器实现对信息的操控和显示，其结构简单，操作方便，具有很强实用性。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构原理示意图；
图2是本实用新型实施例的电流采样放大电路的电路结构示意图；
图3是本实用新型实施例的电压采样放大电路的电路结构示意图；
图4是本实用新型实施例的波形变换电路的电路结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图4所示，本实施例提供的一种市电电力参量检测系统，它包括电流采样放大电路1、电压采样放大电路2、模拟快关3、波形变换电路4、采样保持器5、A/D转换电路7、锁相倍频电路6、单片机8、显示器10和键盘9；
电流采样放大电路1实时检测市电的电流信号并将信号放大后输入至模拟开关3，电压采样放大电路2实时检测市电的电压信号并将信号放大后输入至模拟快关5和波形变换电路4，波形变换电路4将信号进行波形转换并将信号输入至锁相倍频电路6，锁相倍频电路6将信号进行锁相倍频并将信号输入至A/D转换电路7和单片机8；
模拟开关3将信号进行模拟控制并将信号输入至采样保持器5，采样保持器5将信号进行存储放大并将信号输入至A/D转换电路7；
A/D转换电路7将信号进行A/D转换并将信号输入至单片机8，单片机8将信号进行整理并将信号反馈给键盘9和显示器10。
进一步，模拟开关3包括4052开关芯片U1。
本实施例通过电流采样放大电路1和电压采样放大电路2实现市电电力信息的检测，同时，利用模拟开关3、采样保持器5(采样保持器5采用LF398保持器)、波形变换电路4和锁相倍频电路6分别将信号进行处理，处理后的信号利用A/D转换电路7进行转换后，转换后则输入至单片机8(单片机8采用P89V51单片机)。其单片机8工作原理为：当电流、电压值都采样并保存好后，单片机8不再接收数据，这时的单片机8的工作是根据按键9的不同来处理数据，并将结果输送显示器10(显示器10采用7279显示器)。
本实施例的电流采样放大电路可采用如图2所示的电路结构，即包括HGI-01电流互感器T1和第一运放A1，第一运放A1为OP-07运放，HGI-01电流互感器T1的输入端接入市电，HGI-01电流互感器T1的输出端与第一运放A1的反相端连接，第一运放A1的反相端与4052开关芯片U1的Y端脚连接，第一运放A1的反相端通过第二电容C2与自身的输出端连接，第一运放A1的1端脚和8端脚并联有第一热敏感电阻RM1，第一运放A1的输出端分别通过第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4与4052开关芯片U1的Y0端脚、Y1端脚、Y2端脚和Y3端脚连接。
本实施例的电压采样放大电路2可采用如图3所示的电路结构，即包括HGV-01电压互感器T2和第二运放A2，第二运放A2为OP-07运放，HGV-01电压互感器T2通过第九电阻R9接入市电，HGV-01电压互感器T2的输出端与第二运放A2的反相端连接，第二运放A2的反相端与HGV-01电压互感器T2的X端脚连接，第二运放A2的反相端通过第三电容C3与自身的输出端连接，第二运放A2的1端脚和8端脚并联有第二热敏感电阻RM2，第二运放A2的输出端与波形变换电路4的输入端连接并分别通过第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8与HGV-01电压互感器T2的X0端脚、X1端脚、X2端脚和X3端脚连接。
本实施例的波形变换电路4可采用如图4所示的电路结构，即包括第三运放A3，第三运放A3的反相端与电压采样放大电路2连接，第三运放A3的同相端通过依次串联的第十一电阻R11和第十二电阻R12与自身的输出端连接并通过第十电阻R10接地，第十一电阻R11和第十二电阻R12之间通过双向稳压二极管D2接地，第十二电阻R12通过第一二极管D1与锁相倍频电路6连接，第一二极管D1的负极通过第十三电阻R13接地。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种市电电力参量检测系统，其特征在于：它包括电流采样放大电路、电压采样放大电路、模拟快关、波形变换电路、采样保持器、A/D转换电路、锁相倍频电路、单片机、显示器和键盘；
所述电流采样放大电路实时检测市电的电流信号并将信号放大后输入至模拟开关，所述电压采样放大电路实时检测市电的电压信号并将信号放大后输入至模拟快关和波形变换电路，所述波形变换电路将信号进行波形转换并将信号输入至锁相倍频电路，所述锁相倍频电路将信号进行锁相倍频并将信号输入至A/D转换电路和单片机；
所述模拟开关将信号进行模拟控制并将信号输入至采样保持器，所述采样保持器将信号进行存储放大并将信号输入至A/D转换电路；
所述A/D转换电路将信号进行A/D转换并将信号输入至单片机，所述单片机将信号进行整理并将信号反馈给键盘和显示器。
2.如权利要求1所述的一种市电电力参量检测系统，其特征在于：所述模拟开关包括4052开关芯片。
3.如权利要求2所述的一种市电电力参量检测系统，其特征在于：所述电流采样放大电路包括HGI-01电流互感器和第一运放，所述第一运放为OP-07运放，所述HGI-01电流互感器的输入端接入市电，所述HGI-01电流互感器的输出端与第一运放的反相端连接，所述第一运放的反相端与4052开关芯片的Y端脚连接，所述第一运放的反相端通过第二电容与自身的输出端连接，所述第一运放的1端脚和8端脚并联有第一热敏感电阻，所述第一运放的输出端分别通过第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻与4052开关芯片的Y0端脚、Y1端脚、Y2端脚和Y3端脚连接。
4.如权利要求2所述的一种市电电力参量检测系统，其特征在于：所述电压采样放大电路包括HGV-01电压互感器和第二运放，所述第二运放为OP-07运放，所述HGV-01电压互感器通过第九电阻接入市电，所述HGV-01电压互感器的输出端与第二运放的反相端连接，所述第二运放的反相端与HGV-01电压互感器的X端脚连接，所述第二运放的反相端通过第三电容与自身的输出端连接，所述第二运放的1端脚和8端脚并联有第二热敏感电阻，所述第二运放的输出端与波形变换电路的输入端连接并分别通过第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻与HGV-01电压互感器的X0端脚、X1端脚、X2端脚和X3端脚连接。
5.如权利要求4所述的一种市电电力参量检测系统，其特征在于：所述波形变换电路包括第三运放，所述第三运放的反相端与电压采样放大电路连接，所述第三运放的同相端通过依次串联的第十一电阻和第十二电阻与自身的输出端连接并通过第十电阻接地，所述第十一电阻和第十二电阻之间通过双向稳压二极管接地，所述第十二电阻通过第一二极管与锁相倍频电路连接，所述第一二极管的负极通过第十三电阻接地。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110364061A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-22 | 上海图菱新能源科技有限公司 | 模电数电教学实验电路及方法 |
| CN110749770A (zh) * | 2019-06-25 | 2020-02-04 | 深圳市聚芯影像有限公司 | 一种市电检测采样电路 |
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