專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電力參數(shù)測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力參數(shù)測(cè)量裝置，具體涉及一種基于MSP430F149單片機(jī)的電力參數(shù)測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
在原來(lái)的電力系統(tǒng)中，高低壓配電柜中往往要安裝各種各樣的儀表(例如電度表、電流表、電壓表等)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的監(jiān)視。而電力系統(tǒng)的安全運(yùn)營(yíng)管理對(duì)電氣設(shè)備控制自動(dòng)化和智能化程度的要求越來(lái)越高，利用現(xiàn)代電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)、 計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將電力設(shè)備在正常及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、電力計(jì)量同集散控制系統(tǒng)DCS、PLC融合在一起，達(dá)到高層次、高透明度的良好管理，已成為一種必然趨勢(shì)和發(fā)展方向。智能型開(kāi)關(guān)柜以智能電力儀表替代模擬指針式儀表、繼電器、電度表，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊接口與中央控制室的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各供配電回路的電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因素、頻率、電度量等電參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。電力系統(tǒng)對(duì)交流采集測(cè)量精度的要求日益提高，傳統(tǒng)的交流采樣裝置已經(jīng)很難滿足實(shí)際需求。盡管設(shè)計(jì)人員可以使用高速、高精度的硬件來(lái)保證，但是這勢(shì)必會(huì)增加硬件的成本。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是針對(duì)以上不足，提供一種在普通的硬件平臺(tái)基礎(chǔ)上提高測(cè)量精度、 在運(yùn)算速度上保證實(shí)時(shí)性的電力參數(shù)測(cè)量裝置。本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種電力參數(shù)測(cè)量裝置，其由主控部分、電源系統(tǒng)、電源監(jiān)測(cè)及復(fù)位電路、信號(hào)預(yù)處理部分、AD采樣電路、通訊電路、LED顯示電路及鍵盤(pán)輸入電路構(gòu)成。其中電源系統(tǒng)、電源監(jiān)測(cè)及復(fù)位電路、AD采樣電路、通訊電路、LED顯示電路及鍵盤(pán)輸入電路分別與主控部分連接。經(jīng)信號(hào)預(yù)處理部分預(yù)處理后的電力系統(tǒng)的電壓和電流信號(hào)輸送給AD采樣電路。主控部分采用MSP430F149單片機(jī)，其與AD采樣電路通過(guò)并口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。電源系統(tǒng)采用24V低壓直流供電方式向主控部分提供電源。信號(hào)預(yù)處理部分將來(lái)自電力系統(tǒng)的電壓互感器和電流互感器的交流信號(hào)進(jìn)行信號(hào)提升，使輸入的交流信號(hào)疊加一固定的直流電平，從而使電平幅值保持在0-5V之間，提升后的信號(hào)由信號(hào)預(yù)處理部分提供給AD采樣電路。通訊電路采用RS485總線接口方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的通訊，由隔離緩沖模塊、65LBC184 接口芯片和接口保護(hù)電路組成。

圖1為電力參數(shù)測(cè)量裝置的原理圖。圖2為通訊電路原理圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。如圖1所示，電力參數(shù)測(cè)量裝置由主控部分、電源系統(tǒng)、電源監(jiān)測(cè)及復(fù)位電路、信號(hào)預(yù)處理部分、AD采樣電路、通訊電路、LED顯示電路及鍵盤(pán)輸入電路構(gòu)成。其中電源系統(tǒng)、 電源監(jiān)測(cè)及復(fù)位電路、AD采樣電路、通訊電路、LED顯示電路及鍵盤(pán)輸入電路分別與主控部分連接。經(jīng)信號(hào)預(yù)處理部分預(yù)處理后的電力系統(tǒng)的電壓和電流信號(hào)輸送給AD采樣電路。其中，主控部分采用MSP430F149單片機(jī)，其與AD采樣電路通過(guò)并口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。電源系統(tǒng)用于向主控部分提供電源，采用的是MV低壓直流供電方式。主控部分在初始上電時(shí)，電壓從微觀上是從0伏經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能達(dá)到正常的額定水平，在低于或接近主控部分最小的使用電壓時(shí)，可能會(huì)引起主控部分的運(yùn)行不穩(wěn)定或異常，電源監(jiān)測(cè)及復(fù)位電路能及時(shí)對(duì)主控部分進(jìn)行復(fù)位操作，以確保主控部分能正常運(yùn)行。 電源監(jiān)測(cè)及復(fù)位電路與主控部分相連，其閾值電壓設(shè)為2. 63伏，當(dāng)電源系統(tǒng)電壓超過(guò)該閾值電壓后，電源監(jiān)測(cè)及復(fù)位電路輸出低電平復(fù)位信號(hào)，使主控部分進(jìn)行可靠的復(fù)位，從而使其恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。AD采樣電路采用TI公司的ADS7862芯片來(lái)同時(shí)測(cè)量電力系統(tǒng)的電流和電壓信號(hào)。 AD采樣電路的信號(hào)輸入電平為0-5V，信號(hào)預(yù)處理部分將交流信號(hào)(直流電平為零)進(jìn)行信號(hào)提升，使輸入的交流信號(hào)疊加一固定的直流電平，從而使電平幅值保持在0-5V之間，提升后的信號(hào)由信號(hào)預(yù)處理部分提供給AD采樣電路。AD采樣電路與主控部分通過(guò)并口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而加快了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，在AD轉(zhuǎn)換過(guò)程中，僅需主控部分對(duì)AD采樣電路進(jìn)行啟動(dòng)指令，之后的采樣、保持、轉(zhuǎn)換等工作無(wú)需主控部分干預(yù)，AD轉(zhuǎn)換完成之后，AD采樣電路發(fā)出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，通知主控部分進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取。本電力參數(shù)測(cè)量裝置采用數(shù)碼管作為人機(jī)交互界面。共采用5個(gè)8段位數(shù)碼管， 其中四位用于數(shù)據(jù)的顯示，一位用于標(biāo)志的顯示。表示電力系統(tǒng)參數(shù)的串行數(shù)據(jù)信息，由主控部分驅(qū)動(dòng)，根據(jù)需要顯示的內(nèi)容，在LED顯示電路的LED數(shù)碼管上顯示。主控部分通過(guò)通訊電路實(shí)現(xiàn)與后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，通訊電路采用RS485總線接口方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的通訊，如圖2所示，通訊電路由隔離緩沖模塊、65LBC184接口芯片和接口保護(hù)電路組成，其中隔離緩沖模塊采用光電隔離，使主控部分與通訊部分電路進(jìn)行電氣信號(hào)的隔離，進(jìn)一步提高裝置的抗干擾能力。 鍵盤(pán)輸入電路對(duì)電力參數(shù)測(cè)量裝置的參數(shù)界面顯示進(jìn)行操作。 以上所述的實(shí)施例，只是本實(shí)用新型較優(yōu)選的具體實(shí)施方式
的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電力參數(shù)測(cè)量裝置，其由主控部分、電源系統(tǒng)、電源監(jiān)測(cè)及復(fù)位電路、信號(hào)預(yù)處理部分、AD采樣電路、通訊電路、LED顯示電路及鍵盤(pán)輸入電路構(gòu)成，其中電源系統(tǒng)、電源監(jiān)測(cè)及復(fù)位電路、AD采樣電路、通訊電路、LED顯示電路及鍵盤(pán)輸入電路分別與主控部分連接，經(jīng)信號(hào)預(yù)處理部分預(yù)處理后的電力系統(tǒng)的電壓信號(hào)和電流信號(hào)輸送給AD采樣電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力參數(shù)測(cè)量裝置，其中，所述主控部分采用MSP430F149單片機(jī)，其與所述AD采樣電路通過(guò)并口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力參數(shù)測(cè)量裝置，其中，所述電源系統(tǒng)采用24V低壓直流供電方式向所述主控部分提供電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力參數(shù)測(cè)量裝置，其中，所述信號(hào)預(yù)處理部分將分別來(lái)自電力系統(tǒng)的電壓互感器和電流互感器的所述電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行信號(hào)提升，使輸入的信號(hào)疊加一固定的直流電平，從而使電平幅值保持在0-5V之間，提升后的信號(hào)由所述信號(hào)預(yù)處理部分提供給AD采樣電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力參數(shù)測(cè)量裝置，其中，所述通訊電路采用RS485總線接口方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的通訊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力參數(shù)測(cè)量裝置，其中，所述通訊電路由隔離緩沖模塊、 65LBC184接口芯片和接口保護(hù)電路組成。
專(zhuān)利摘要一種電力參數(shù)測(cè)量裝置，其由主控部分、電源系統(tǒng)、電源監(jiān)測(cè)及復(fù)位電路、信號(hào)預(yù)處理部分、AD采樣電路、通訊電路、LED顯示電路及鍵盤(pán)輸入電路構(gòu)成，其中電源系統(tǒng)、電源監(jiān)測(cè)及復(fù)位電路、AD采樣電路、通訊電路、LED顯示電路及鍵盤(pán)輸入電路分別與主控部分連接，經(jīng)信號(hào)預(yù)處理部分預(yù)處理后的電力系統(tǒng)的電壓信號(hào)和電流信號(hào)輸送給AD采樣電路。
文檔編號(hào)G01R15/00GK202093088SQ201120196439
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
發(fā)明者原朝陽(yáng), 張力建, 許忠陽(yáng), 邱衛(wèi)星 申請(qǐng)人:北京易投嘉德投資咨詢有限公司