一種低成本快速高精度交流電壓信號采樣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種低成本快速高精度交流電壓信號采樣系統(tǒng)，它包括AD采樣單元、DMA控制器、數(shù)字濾波器和MCU處理器，所述的DMA控制器上設(shè)有兩個DMA通道和對應(yīng)的兩塊DMA緩存區(qū)，AD采樣單元的信號輸入端與低壓配電網(wǎng)內(nèi)待測配電線路的火線L、零線N相連，AD采樣單元的兩信號輸出端分別通過兩個DMA通道發(fā)送至DMA控制器的相應(yīng)緩存區(qū)，DMA控制器的信號輸出端與數(shù)字濾波器的信號輸入端相連，數(shù)字濾波器的信號輸出端與MCU處理器的信號輸入端相連，MCU處理器輸出完整周波的采樣信號。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、成本低，能夠?qū)崿F(xiàn)快速高精度交流電壓信號采樣。
【專利說明】一種低成本快速高精度交流電壓信號采樣系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于電壓質(zhì)量監(jiān)測裝置中低成本、高可靠性實現(xiàn)快速高精度交流電壓信號采樣的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)中非線性負(fù)載日益增多，這些非線性負(fù)載的應(yīng)用產(chǎn)生大量的諧波電流，造成電力系統(tǒng)的電壓畸變，同時這些負(fù)載還帶有很大的沖擊型負(fù)荷功率，給電力系統(tǒng)帶來不規(guī)則的電壓波動，降低了供電質(zhì)量，對電力系統(tǒng)的設(shè)備也產(chǎn)生很大的危害。隨著電能質(zhì)量問題的日益嚴(yán)重及廣大用戶對電能質(zhì)量要求的不斷提高，建立電能質(zhì)量監(jiān)測與分析系統(tǒng)，對其進(jìn)行正確的檢測、評估和分類就顯得十分必要。電壓質(zhì)量屬于電能質(zhì)量中很重要的組成部分，各種在線的電壓監(jiān)測裝置在整個電能質(zhì)量監(jiān)測體系中，有著廣泛的應(yīng)用。
[0003]電壓監(jiān)測裝置對測量的精度的要求越來越高，對瞬態(tài)變化過程要能準(zhǔn)確的捕捉，因此對電壓信號要求能快速高精度的A/D采樣，高性能器件的堆砌固然能滿足要求，但成本也限制了此類裝置的推廣與應(yīng)用。要在有限的成本基礎(chǔ)上，實現(xiàn)快速高精度交流電壓信號的采樣，必須采用新的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是針對快速高精度交流電壓信號采樣的問題，提出一種低成本快速高精度交流電壓信號采樣系統(tǒng)。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0006]—種低成本快速高精度交流電壓信號米樣系統(tǒng)，它包括AD米樣單兀、DMA控制器、數(shù)字濾波器和MCU處理器，所述的DMA控制器上設(shè)有兩個DMA通道和對應(yīng)的兩塊DMA緩存區(qū)，AD采樣單元的信號輸入端與低壓配電網(wǎng)內(nèi)待測配電線路的的火線L、零線N相連，AD采樣單元的兩信號輸出端分別通過兩個DMA通道發(fā)送至DMA控制器的相應(yīng)緩存區(qū)，DMA控制器的信號輸出端與數(shù)字濾波器的信號輸入端相連，數(shù)字濾波器的信號輸出端與MCU處理器的信號輸入端相連，MCU處理器輸出完整周波的采樣信號。
[0007]本實用新型的低壓配電網(wǎng)內(nèi)待測配電線路的火線L、零線N與AD采樣單元之間串接過流過壓保護(hù)電路、PT隔離電路和n型濾波器。
[0008]本實用新型的DMA控制器是集成在MCU處理器內(nèi)部的裝置或者M(jìn)CU處理器外部的獨立器件。
[0009]本實用新型的有益效果:
[0010]本實用新型通過雙通道DMA保證了 A/D采樣速率與采樣精度，同時該系統(tǒng)基于常規(guī)的32位嵌入式處理器，均帶有多路DMA控制器，A/D采樣芯片可以根據(jù)系統(tǒng)需要，可選MCU內(nèi)置A/D采樣或外置A/D采樣芯片均可，可以很好的控制整機(jī)設(shè)備的成本?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的說明。
[0013]如圖1所示，一種低成本快速高精度交流電壓信號采樣系統(tǒng)，它包括MCU處理器(型號可為STM32F207)、AD采樣單元(型號可為MAX197)、DMA控制器(STM32F207內(nèi)置)、數(shù)字濾波器(型號可為AN-344)，所述的DMA控制器上設(shè)有兩個DMA通道和對應(yīng)的兩塊DMA緩存區(qū)，AD采樣單元的信號輸入端與低壓配電網(wǎng)內(nèi)待測配電線路的的火線L、零線N相連，AD采樣單元的兩信號輸出端分別通過兩個DMA通道發(fā)送至DMA控制器的相應(yīng)緩存區(qū)，DMA控制器的信號輸出端與數(shù)字濾波器的信號輸入端相連，數(shù)字濾波器的信號輸出端與MCU處理器的信號輸入端相連，MCU處理器輸出完整周波的采樣信號。
[0014]本實用新型的低壓配電網(wǎng)內(nèi)待測配電線路的火線L、零線N與AD采樣單元之間串接過流過壓保護(hù)電路(型號可為復(fù)合壓敏保護(hù)器213F)、PT隔離電路(型號可為申科IHKff.505.062.2)和n型濾波器(LC濾波電路)。
[0015]本實用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種低成本快速高精度交流電壓信號采樣系統(tǒng)，其特征是它包括AD采樣單元、DMA控制器、數(shù)字濾波器和MCU處理器，所述的DMA控制器上設(shè)有兩個DMA通道和對應(yīng)的兩塊DMA緩存區(qū)，AD采樣單元的信號輸入端與低壓配電網(wǎng)內(nèi)待測配電線路的的火線L、零線N相連，AD采樣單元的兩信號輸出端分別通過兩個DMA通道發(fā)送至DMA控制器的相應(yīng)緩存區(qū),DMA控制器的信號輸出端與數(shù)字濾波器的信號輸入端相連,數(shù)字濾波器的信號輸出端與MCU處理器的信號輸入端相連，MCU處理器輸出完整周波的米樣信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本快速高精度交流電壓信號采樣系統(tǒng)，其特征是低壓配電網(wǎng)內(nèi)待測配電線路的火線L、零線N與AD采樣單元之間串接過流過壓保護(hù)電路、PT隔離電路和n型濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本快速高精度交流電壓信號采樣系統(tǒng)，其特征是DMA控制器是集成在MCU處理器內(nèi)部的裝置或者M(jìn)CU處理器外部的獨立器件。
【文檔編號】G01R19/25GK203396834SQ201320462625
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】蔣長獻(xiàn), 陸寒熹 申請人:江蘇林洋電子股份有限公司, 南京林洋電力科技有限公司