[实用新型]用于舰船机舱中频电站自动控制设备的功率测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及功率测量技术，尤其涉及一种用于舰船机舱中频电站自动控制设备的功率测量装置。

背景技术

对功率的准确测量是实现各种电力系统自动化所必须面对的问题，舰船机舱中频电站自动控制设备同样需要面对该问题。

由于中频400Hz信号频率是工频50Hz的8倍，相同的相位差400Hz时的脉宽是50Hz时的1/8，对数字信号的分辨和逻辑运算提出了更高要求。传统测量是通过有功功率变换器来完成，其做法是假定电压不变，用电路输出与有功功率成正比的直流电压反映测量对象的功率，这种方法无法摆脱测量对象电压无波动的限制，适用范围小，测量数据精度不高，无法满足中频自动控制设备的需求。

发明内容

基于此，针对上述技术问题，提供一种用于舰船机舱中频电站自动控制设备的功率测量装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于舰船机舱中频电站自动控制设备的功率测量装置，包括电压互感器、电流互感器、两个缩小采样单元、两个带通滤波单元、两个整流单元、两个线性调节放大单元、两个方波变换单元、单片机以及CPLD芯片，所述电压互感器依次经缩小采样单元、带通滤波单元、整流单元以及一光电隔离单元与线性调节放大单元连接，该带通滤波单元经一方波变换单元以及一光电隔离单元与所述CPLD芯片以及单片机连接，所述电流互感器依次经缩小采样单元、带通滤波单元、整流单元以及一光电隔离单元与线性调节放大单元连接，该带通滤波单元经一方波变换单元以及一光电隔离单元与所述CPLD芯片连接，所述CPLD芯片与所述单片机连接。

所述CPLD芯片外接5MHz的外部晶振。

所述单片机为INTEL公司的16位80C196KC单片机。

所述CPLD芯片为Altera公司的EPM7192SQI160-10芯片。

所述光电隔离单元为ISQ74芯片。

本实用新型结构简单，制造方便，基于单片机和CPLD芯片来进行功率测量，可以摆脱测量对象电压无波动的限制，使其适用领域更广阔，并可以在测量过程中得到测量对象的相位角和功率因数，便于对被测数据进行处理，提高了数据精度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式本实用新型进行详细说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种用于舰船机舱中频电站自动控制设备的功率测量装置，包括电压互感器11、电流互感器12、两个缩小采样单元13、两个带通滤波单元14、两个整流单元15、两个线性调节放大单元16、两个方波变换单元17、单片机18以及CPLD芯片19。

电压互感器11、电流互感器12分别用于检测测量对象的电压以及电流信号。

电压互感器11依次经缩小采样单元13、带通滤波单元14、整流单元15以及一光电隔离单元199与线性调节放大单元16连接，该带通滤波单元15经一方波变换单元17以及一光电隔离单元199与CPLD芯片19以及单片机18连接。

电流互感器11依次经缩小采样单元13、带通滤波单元14、整流单元15以及一光电隔离单元199与线性调节放大单元16连接，该带通滤波单元15经一方波变换单元17以及一光电隔离单元199与CPLD芯片19连接。

CPLD芯片19与单片机18连接。

CPLD芯片19接入5MHz的外部晶振，作为计数的基准，在CPLD内部对相位差波形单个周期内的高电平持续时间进行计数，并用相位差波形作为控制寄存器起停的控制信号，当计数器停止时对计数结果进行锁存并将计数器清零，计数结果提供给单片机18读取。

其中，单片机18为INTEL公司的16位80C196KC单片机，CPLD芯片19为Altera公司的EPM7192SQI160-10芯片，速度快，基于EEPROM器件组合的传输延迟只有5ns，计数器频率可达192.3MHz，并且提供了多系统时钟，功能强大，可在线编程，其数据传输时间、数字信号分辨和逻辑运算时间都是纳秒级的响应，完全满足了400Hz的脉冲分辨、计算要求；光电隔离单元199为ISQ74芯片。