[发明专利]一种单相电参数采集装置及对单相电信号分析处理的方法

权利要求书

1.一种单相电参数采集装置，其特征是，包括信号采集单元、信号调理电路、模数转换模块、主控单元、存储单元、通信单元和基准源电路单元，所述信号采集单元、信号调理电路和模数转换模块依次连接，所述主控单元分别与模数转换模块、存储单元、通信单元和基准源电路单元连接；其中，信号采集单元用以采集单相电的信号并发送给信号调理电路，所述信号调理电路对采集的单相电信号进行初步调理处理，并将初步调理处理后的单相电信号发送给数模转换模块，所述数模转换模块将采集到的单相电的模拟信号转换为数字信号并将单相电的数字信号发送给主控单元，所述主控单元对接收到的单相电信号进行分析处理，计算各种电参数，并将分析处理后的单相电参数通过通信单元发送给上位机，同时将数据存储到存储单元；所述基准源电路单元用以为主控单元提供一个信号采集的基准电压信号。

2.根据权利要求1所述的一种单相电参数采集装置，其特征是，所述信号采集单元包括电压互感器和电流互感器。

3.根据权利要求1所述的一种单相电参数采集装置，其特征是，所述主控单元包括微控制器以及分别与之连接SPI接口、RS485接口和IIC接口。

4.根据权利要求1所述的一种单相电参数采集装置，其特征是，所述存储单元包括EEPROM存储器。

5.根据权利要求1所述的一种对单相电信号进行分析处理的方法，其特征是，包括以下过程：

系统初始化；

对采样数据进行处理，计算单相电参数；

上传单相电参数数据；

数据存储。

6.根据权利要求5所述的一种对单相电信号进行分析处理的方法，其特征是，还包括采样中断过程，所述采样中断过程包括以下过程：判断是否到达一个采样周期，如果是，则计算单相电参数，然后结束采样中断过程；如果不是，则直接结束采样中断过程。

7.根据权利要求5所述的一种对单相电信号进行分析处理的方法，其特征是，还包括通信中断过程，所述通信中断过程包括以下过程：是否中断指令，如果没有，则结束通信中断过程；如果有中断指令，则根据指令进行相关操作，如果是设置参数指令，则对模块参数进行设置，如果是读取数据指令，则返回采集的单相电参数。

8.根据权利要求5所述的一种对单相电信号进行分析处理的方法，其特征是，还包括定时中断过程，所述定时中断过程包括以下过程：是否进行定时中断，如果是，则对累加数据进行累加，并将最新的累加数据存储到存储单元，然后结束定时中断过程；如果否，则直接结束定时中断过程。

9.根据权利要求5所述的一种对单相电信号进行分析处理的方法，其特征是，所述数据处理过程包括以下过程：

采集多个周期的单相电的电压、电流瞬时值；

通过数字积分公式计算单相电的电压平均值、电流平均值、电压有效值、周波、功率因素、有功功率、无功功率、视在功率等电参数；通过功率值和累积的时间计算出正向有功总电能，反向有功总电能，正向无功总电能，反向无功总电能；

对电压、电流瞬时值做傅里叶变换，将时域信号转换到频域分析单相电压各次谐波及总畸变率，单相电流各次谐波及总畸变率。