一種快速測量電力系統(tǒng)交流數(shù)據(jù)的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)采集裝置，特別涉及一種快速測量電力系統(tǒng)交流數(shù)據(jù)的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)容量不斷增長，結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控十分重要，現(xiàn)有采集方式一般有直流采樣和交流采樣兩種方式，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方法不能及時(shí)反映被測量突變，電路復(fù)雜，成本較高，準(zhǔn)確度受整流電路的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種快速測量電力系統(tǒng)交流數(shù)據(jù)的裝置及方法，實(shí)時(shí)測量電力系統(tǒng)交流數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，安裝可靠方便，成本功耗低，使用方便壽命長。
[0004]其技術(shù)方案是:本發(fā)明提到的一種快速測量電力系統(tǒng)交流數(shù)據(jù)的裝置，包括信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)處理裝置、數(shù)據(jù)顯示裝置，電力系統(tǒng)交流數(shù)據(jù)通過信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)處理裝置、數(shù)據(jù)顯示裝置完成數(shù)據(jù)測量工作；
所述信號(hào)調(diào)理電路采用變壓器耦合，信號(hào)調(diào)理電路包括數(shù)據(jù)前級(jí)跟隨器、電平提升電路、信號(hào)反相電路及濾波電路，通過信號(hào)調(diào)理電路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)調(diào)理；
所述的數(shù)據(jù)采集裝置由CMOS鎖相環(huán)集成電路CD4046組成，鎖相環(huán)集成電路CD4046的輸入端連接信號(hào)輸入端，輸入信號(hào)從14腳輸入后，經(jīng)放大器進(jìn)行放大、整形后加到相位比較器的輸入端，第6、7腳外接振蕩電容C2，第11、12腳外接振蕩電阻R12，第9腳通過電阻R13、電容C1連接電源，第10腳通過電阻R11接地，第4腳輸出端通過電阻R14連接數(shù)據(jù)處理裝置；
所述的數(shù)據(jù)處理裝置由單片機(jī)74LS393A和74LS393B并聯(lián)組成，74LS393A的輸出端連接74LS393B的輸入端，74LS393B的輸入的比較信號(hào)通過逆變器74LS04與鎖相環(huán)集成電路⑶4046的輸入信號(hào)作相位比較；
所述的數(shù)據(jù)顯示裝置包括液晶顯示電路、PC機(jī)，測量的交流數(shù)據(jù)通過液晶顯示電路、PC機(jī)顯示。
[0005]上述的數(shù)據(jù)顯示裝置由LG5011AH數(shù)碼顯示電路構(gòu)成，安裝方便易于控制，接線簡單，同時(shí)接分壓電阻，防止輸入電壓過大。
[0006]本發(fā)明提到的一種快速測量電力系統(tǒng)交流數(shù)據(jù)裝置的工作方法，其特征是:包括以下幾個(gè)步驟:
A)通過信號(hào)調(diào)理電路1將電壓、電流信號(hào)通過前級(jí)跟隨器、電平提升電路、信號(hào)反相電路及濾波電路，通過信號(hào)調(diào)理電路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)調(diào)理；
B)處理后的信號(hào)通過鎖相環(huán)集成電路⑶4046的14腳輸入后，經(jīng)放大器進(jìn)行放大、整形后加到相位比較器的輸入端，第4腳輸出端通過電阻R14連接數(shù)據(jù)處理裝置； C)采集后的信號(hào)通過單片機(jī)74LS393A和74LS393B進(jìn)行信號(hào)處理，處理后的信號(hào)通過數(shù)據(jù)顯示裝置顯示。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:1、數(shù)據(jù)采集誤差小，實(shí)時(shí)反映信號(hào)變化變化，信號(hào)撲捉范圍廣；2、數(shù)據(jù)處理控制功能強(qiáng)，設(shè)計(jì)靈活，易擴(kuò)展，開放性強(qiáng)，易于互聯(lián)；3、本裝置適用范圍寬，程序固化故障概率低，成本低易于產(chǎn)品化；4、采樣數(shù)據(jù)計(jì)及高次諧波影響，采集速度快，實(shí)時(shí)性強(qiáng)；5、實(shí)時(shí)測量電力系統(tǒng)交流數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，安裝可靠方便，成本功耗低，使用方便壽命長。
【附圖說明】
[0008]附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2是數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
上圖中:信號(hào)調(diào)理電路1、數(shù)據(jù)采集裝置2、數(shù)據(jù)處理裝置3、數(shù)據(jù)顯示裝置4。
【具體實(shí)施方式】
[0009]結(jié)合附圖1-2，對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
本發(fā)明提到的一種快速測量電力系統(tǒng)交流數(shù)據(jù)的裝置，包括信號(hào)調(diào)理電路1、數(shù)據(jù)采集裝置2、數(shù)據(jù)處理裝置3、數(shù)據(jù)顯示裝置4，電力系統(tǒng)交流數(shù)據(jù)通過信號(hào)調(diào)理電路1、數(shù)據(jù)采集裝置2、數(shù)據(jù)處理裝置3、數(shù)據(jù)顯示裝置4完成數(shù)據(jù)測量工作；
所述信號(hào)調(diào)理電路1采用變壓器耦合，信號(hào)調(diào)理電路1包括數(shù)據(jù)前級(jí)跟隨器、電平提升電路、信號(hào)反相電路及濾波電路，通過信號(hào)調(diào)理電路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)調(diào)理；
所述的數(shù)據(jù)采集裝置2由CMOS鎖相環(huán)集成電路CD4046組成，鎖相環(huán)集成電路CD4046的輸入端連接信號(hào)輸入端，輸入信號(hào)從14腳輸入后，經(jīng)放大器進(jìn)行放大、整形后加到相位比較器的輸入端，第6、7腳外接振蕩電容C2，第11、12腳外接振蕩電阻R12，第9腳通過電阻R13、電容C1連接電源，第10腳通過電阻R11接地，第4腳輸出端通過電阻R14連接數(shù)據(jù)處理裝置；
所述的數(shù)據(jù)處理裝置3由單片機(jī)74LS393A和74LS393B并聯(lián)組成，74LS393A的輸出端連接74LS393B的輸入端，74LS393B的輸入的比較信號(hào)通過逆變器74LS04與鎖相環(huán)集成電路⑶4046的輸入信號(hào)作相位比較；
所述的數(shù)據(jù)顯示裝置4包括液晶顯示電路、PC機(jī)，測量的交流數(shù)據(jù)通過液晶顯示電路、PC機(jī)顯示。
[0010]其中，數(shù)據(jù)顯示裝置由LG5011AH數(shù)碼顯示電路構(gòu)成，安裝方便易于控制，接線簡單，同時(shí)接分壓電阻，防止輸入電壓過大。
[0011]本發(fā)明提到的一種快速測量電力系統(tǒng)交流數(shù)據(jù)裝置的工作方法，其特征是:包括以下幾個(gè)步驟:
A)通過信號(hào)調(diào)理電路1將電壓、電流信號(hào)通過前級(jí)跟隨器、電平提升電路、信號(hào)反相電路及濾波電路，通過信號(hào)調(diào)理電路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)調(diào)理；
B)處理后的信號(hào)通過鎖相環(huán)集成電路⑶4046的14腳輸入后，經(jīng)放大器進(jìn)行放大、整形后加到相位比較器的輸入端，第4腳輸出端通過電阻R14連接數(shù)據(jù)處理裝置；
C)采集后的信號(hào)通過單片機(jī)74LS393A和74LS393B進(jìn)行信號(hào)處理，處理后的信號(hào)通過數(shù)據(jù)顯示裝置顯示。
[0012]以上所述，僅是本發(fā)明的部分較佳實(shí)施例，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員均可能利用上述闡述的技術(shù)方案加以修改或?qū)⑵湫薷臑榈韧募夹g(shù)方案。因此，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所進(jìn)行的任何簡單修改或等同置換，盡屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種快速測量電力系統(tǒng)交流數(shù)據(jù)的裝置，其特征是:包括信號(hào)調(diào)理電路(1)、數(shù)據(jù)采集裝置(2)、數(shù)據(jù)處理裝置(3)、數(shù)據(jù)顯示裝置(4)，電力系統(tǒng)交流數(shù)據(jù)通過信號(hào)調(diào)理電路(1)、數(shù)據(jù)采集裝置(2 )、數(shù)據(jù)處理裝置(3 )、數(shù)據(jù)顯示裝置(4 )完成數(shù)據(jù)測量工作； 所述信號(hào)調(diào)理電路(1)采用變壓器耦合，信號(hào)調(diào)理電路(1)包括數(shù)據(jù)前級(jí)跟隨器、電平提升電路、信號(hào)反相電路及濾波電路，通過信號(hào)調(diào)理電路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)調(diào)理； 所述的數(shù)據(jù)采集裝置(2)由CMOS鎖相環(huán)集成電路CD4046組成，鎖相環(huán)集成電路CD4046的輸入端連接信號(hào)輸入端，輸入信號(hào)從14腳輸入后，經(jīng)放大器進(jìn)行放大、整形后加到相位比較器的輸入端，第6、7腳外接振蕩電容C2，第11、12腳外接振蕩電阻R12，第9腳通過電阻R13、電容C1連接電源，第10腳通過電阻R11接地，第4腳輸出端通過電阻R14連接數(shù)據(jù)處理裝置； 所述的數(shù)據(jù)處理裝置(3)由單片機(jī)74LS393A和74LS393B并聯(lián)組成，74LS393A的輸出端連接74LS393B的輸入端，74LS393B的輸入的比較信號(hào)通過逆變器74LS04與鎖相環(huán)集成電路⑶4046的輸入信號(hào)作相位比較； 所述的數(shù)據(jù)顯示裝置(4)包括液晶顯示電路、PC機(jī)，測量的交流數(shù)據(jù)通過液晶顯示電路、PC機(jī)顯示。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速測量電力系統(tǒng)交流數(shù)據(jù)的裝置，其特征是:所述的數(shù)據(jù)顯示裝置由LG5011AH數(shù)碼顯示電路構(gòu)成。3.如權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的快速測量電力系統(tǒng)交流數(shù)據(jù)裝置的工作方法，其特征是:包括以下幾個(gè)步驟: A)通過信號(hào)調(diào)理電路(1)將電壓、電流信號(hào)通過前級(jí)跟隨器、電平提升電路、信號(hào)反相電路及濾波電路，通過信號(hào)調(diào)理電路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)調(diào)理； B)處理后的信號(hào)通過鎖相環(huán)集成電路⑶4046的14腳輸入后，經(jīng)放大器進(jìn)行放大、整形后加到相位比較器的輸入端，第4腳輸出端通過電阻R14連接數(shù)據(jù)處理裝置； C)采集后的信號(hào)通過單片機(jī)74LS393A和74LS393B進(jìn)行信號(hào)處理，處理后的信號(hào)通過數(shù)據(jù)顯示裝置顯示。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種快速測量電力系統(tǒng)交流數(shù)據(jù)的裝置及方法，其技術(shù)方案是：本發(fā)明提到的一種快速測量電力系統(tǒng)交流數(shù)據(jù)的裝置，包括信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)處理裝置、數(shù)據(jù)顯示裝置，電力系統(tǒng)交流數(shù)據(jù)通過信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)處理裝置、數(shù)據(jù)顯示裝置完成數(shù)據(jù)測量工作；本發(fā)明的有益效果是：實(shí)時(shí)測量電力系統(tǒng)交流數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，安裝可靠方便，成本功耗低，使用方便壽命長。
【IPC分類】G01R31/00
【公開號(hào)】CN105372519
【申請?zhí)枴緾N201510667915
【發(fā)明人】劉航航, 張霖, 任虎, 李建慶, 張偉, 盧斌, 于春明, 田野, 朱小倩, 孫金燕
【申請人】國網(wǎng)山東省電力公司東營供電公司, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年10月16日