[发明专利]一种快速测量电力系统交流数据的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据采集装置，特别涉及一种快速测量电力系统交流数据的装置及方法。

背景技术

电力系统容量不断增长，结构日益复杂，电力系统实时监控十分重要，现有采集方式一般有直流采样和交流采样两种方式，传统数据采集方法不能及时反映被测量突变，电路复杂，成本较高，准确度受整流电路的准确度和稳定性影响。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种快速测量电力系统交流数据的装置及方法，实时测量电力系统交流数据，实时显示，体积小，结构简单，安装可靠方便，成本功耗低，使用方便寿命长。

其技术方案是：本发明提到的一种快速测量电力系统交流数据的装置，包括信号调理电路、数据采集装置、数据处理装置、数据显示装置，电力系统交流数据通过信号调理电路、数据采集装置、数据处理装置、数据显示装置完成数据测量工作；

所述信号调理电路采用变压器耦合，信号调理电路包括数据前级跟随器、电平提升电路、信号反相电路及滤波电路，通过信号调理电路实现数据的实时调理；

所述的数据采集装置由CMOS锁相环集成电路CD4046组成，锁相环集成电路CD4046的输入端连接信号输入端，输入信号从14脚输入后，经放大器进行放大、整形后加到相位比较器的输入端，第6、7脚外接振荡电容C2，第11、12脚外接振荡电阻R12，第9脚通过电阻R13、电容C1连接电源，第10脚通过电阻R11接地，第4脚输出端通过电阻R14连接数据处理装置；

所述的数据处理装置由单片机74LS393A和74LS393B并联组成，74LS393A的输出端连接74LS393B的输入端，74LS393B的输入的比较信号通过逆变器74LS04与锁相环集成电路CD4046的输入信号作相位比较；

所述的数据显示装置包括液晶显示电路、PC机，测量的交流数据通过液晶显示电路、PC机显示。

上述的数据显示装置由LG5011AH数码显示电路构成，安装方便易于控制，接线简单，同时接分压电阻，防止输入电压过大。

本发明提到的一种快速测量电力系统交流数据装置的工作方法，其特征是：包括以下几个步骤：

A）通过信号调理电路1将电压、电流信号通过前级跟随器、电平提升电路、信号反相电路及滤波电路，通过信号调理电路实现数据的实时调理；

B）处理后的信号通过锁相环集成电路CD4046的14脚输入后，经放大器进行放大、整形后加到相位比较器的输入端，第4脚输出端通过电阻R14连接数据处理装置；

C）采集后的信号通过单片机74LS393A和74LS393B进行信号处理，处理后的信号通过数据显示装置显示。

本发明的有益效果是：1、数据采集误差小，实时反映信号变化变化，信号扑捉范围广；2、数据处理控制功能强，设计灵活，易扩展，开放性强，易于互联；3、本装置适用范围宽，程序固化故障概率低，成本低易于产品化；4、采样数据计及高次谐波影响，采集速度快，实时性强；5、实时测量电力系统交流数据，实时显示，体积小，结构简单，安装可靠方便，成本功耗低，使用方便寿命长。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是数据采集装置和数据处理装置的结构示意图；

上图中：信号调理电路1、数据采集装置2、数据处理装置3、数据显示装置4。

具体实施方式

结合附图1-2，对本发明作进一步的描述：

本发明提到的一种快速测量电力系统交流数据的装置，包括信号调理电路1、数据采集装置2、数据处理装置3、数据显示装置4，电力系统交流数据通过信号调理电路1、数据采集装置2、数据处理装置3、数据显示装置4完成数据测量工作；

所述信号调理电路1采用变压器耦合，信号调理电路1包括数据前级跟随器、电平提升电路、信号反相电路及滤波电路，通过信号调理电路实现数据的实时调理；

所述的数据采集装置2由CMOS锁相环集成电路CD4046组成，锁相环集成电路CD4046的输入端连接信号输入端，输入信号从14脚输入后，经放大器进行放大、整形后加到相位比较器的输入端，第6、7脚外接振荡电容C2，第11、12脚外接振荡电阻R12，第9脚通过电阻R13、电容C1连接电源，第10脚通过电阻R11接地，第4脚输出端通过电阻R14连接数据处理装置；