[实用新型]基于DSP的谐波检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种谐波检测装置，尤其是基于DSP的谐波检测装置。 

背景技术

随着电力电子技术的广泛应用和发展，电力系统中的非线性负载日益增多，如整流器、变频器、UPS、家用电器及计算机等。这些非线性负载会产生谐波电流并注入到电网中，使电网中的电压波形产生畸变，从而造成电网的谐波污染。另外，冲击性、波动性负载，如电弧炉、焊接设备等在运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且使得电压波动、闪变、三相不平衡日益严重，危害电网的安全运行。 

而目前对于谐波尚没有成熟的监测和治理机制，绝大部分企业并没有意识到谐波的巨大危害。在无功补偿越来越普及的今天，谐波的问题慢慢被提上了日程。 

谐波的检测推动了电能质量的发展，准确的检测结果对于谐波的预防和治理具有重要的指导作用。而目前一般的电能表只能检测电网电压，电流无功，并不能检测出谐波含量，而对于专业电能质量测试工具，如三相电能质量测试仪，国外生产商市场占有率大，售价较高，并且存储空间有限，并不能满足不同工况下的电能质量测试需要。因此生产一种可以实时采集数据并存储的谐波检测装置非常必要。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了基于DSP的谐波检测装置。 

本实用新型为解决上述技术问题，采用如下技术方案： 

基于DSP的谐波检测装置，包括：

实时获取电网电压、电网电流的数据采集单元，

对电网电压、电网电流采集信号进行放大后再模数转换的数据调理单元，

根据数据调理单元输出信号实时获取电网电压有效值、电网电流有效值以及

有功功率的DSP芯片，

与所述DSP芯片I/O接口连接的以太网控制器，

通过网线与所述以太网控制器连接，实时获取电网电压有效值、电网电流有

效值、有功功率的PC机，

与所述DSP芯片SCI接口连接，实时显示电网电压、电网电流波形的触摸屏。

作为所述基于DSP的谐波检测装置的进一步优化方案，所述以太网控制器包括：KTL8019AS芯片，将DSP供电电压转换为KTL8019AS芯片工作电压的电平转换电路，将电平转换电路输出的二进制代码翻译为KTL8019AS芯片工作模态信号的译码电路。 

作为所述基于DSP的谐波检测装置的进一步优化方案，所述DSP芯片SCI接口、触摸屏之间连接有电压转换芯片MAX3232。 

本实用新型采用上述技术方案，具有以下有益效果： 实时获取检测的电网电压有效值、电网电流有效值以及有功功率，实时反映出电网电压波形、电流波形，直观地了解电网受谐波污染的情况。 

附图说明

图1为本实用新型基于DSP的谐波检测装置的结构框图。 

图2为DSP芯片通过I/O接口与PC机相连的示意图。 

图3为DSP芯片通过SCI接口与触摸屏相连的示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明： 

如图1所示的基于DSP的谐波检测装置，包括：实时获取电网电压、电网电流的数据采集单元，对电网电压、电网电流采集信号进行放大后再模数转换的数据调理单元，根据数据调理单元输出信号实时获取电网电压有效值、电网电流有效值以及有功功率的DSP芯片，与所述DSP芯片I/O接口连接的以太网控制器，通过网线与所述以太网控制器连接，实时获取电网电压有效值、电网电流有效值、有功功率的PC机，与所述DSP芯片SCI接口连接，实时显示电网电压、电网电流波形的触摸屏。数据采集单元包括设置在电网中的霍尔电压传感器以及霍尔电流传感器。数据调理单元将模拟量调理至适于模数转换器可以处理的范围后，再由模数转换器将测得的模拟量转换为数字量，模拟量的调理和模数转换都是利用现有芯片搭建的电路可以实现的。利用DSP芯片的计算功能对数字化后的电网电压、电网电流进行简单的运算得到电网电压有效值、电网电流有效值以及有功功率，其计算方法是本领域公知的。触摸屏通过屏蔽串口线与DSP的SCI接口连接，SCI接口与触摸屏之间以Modbus的通讯协议进行数据传输，PC机通过TCP协议获取DSP计算得到的电网电压有效值、电网电流有效值、有功功率。