[实用新型]一种基于DSP的谐波检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电能质量检测领域，具体涉及一种基于DSP的谐波检测装置结构。

背景技术

近年来，自动化技术的推广，各种非线性电力电子装置如变流设备、变频设备等，容量日益扩大,数量日益增多，其对电力装置的影响的直接表现是电流和电压波形产生周期性畸变，也就是产生所谓的电力谐波，谐波可使电能的生产、传输和利用的效率降低；使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至可引起电力装置局部产生并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器设备烧毁。

因此，谐波治理显得日益重要，而谐波检测是解决谐波问题的基础，因为电力装置中谐波源的类型多、分布广，如果在谐波治理之前，对各次谐波的分布、含量和其发生的起止时刻都能够清晰掌握，从而可以加以区分地对谐波进行治理，将降低治理的难度，除此之外一些其他因素如无功功率等也在影响着电能利用率的提高。

但现有的大多数谐波检测仪如进口的FLUKE、德州仪器等品牌及国产的如长沙威盛、致远电子等品牌价格昂贵，芯片运行效率有待提高，算法不足以实现更高精度的谐波检测，且与上位机交互效果不够稳定。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种基于DSP的谐波检测装置，更加精确、快速、稳定和高性价比，以克服现有技术问题的不足。

本实用新型采取的技术方案为：一种基于DSP的谐波检测装置，包括用于电流电压信号采集的数据采集模块、用于谐波分析的DSP芯片、用于辅助DSP芯片的CPLD芯片，用于本地显示数据的人机交互模块和远程实时监测采集数据的上位机，所述CPLD芯片上连接有DSP芯片、人机交互模块以及通过以太网通讯接口单元连接的上位机，所述DSP芯片还连接有数据采集模块，并连接有电源模块。

优选的，上述数据采集模块包括依次连接的电压电流互感器、低通滤波器、信号调理器以及A/D转换器，所述A/D转换器与方波发生器并联，通过该连接结构将电流电压信号转换成DSP芯片能够处理的稳定可靠信号，并且DSP芯片可根据方波发生器输入的脉冲信号，得出信号的频率。

优选的，上述DSP芯片采用TMS320F28335芯片，该芯片具有32位浮点运算功能，负责实现对谐波进行分析的功能。

优选的，上述人机交互模块包括液晶显示屏及按键，分别连接到CPLD芯片，将数据显示到液晶显示屏上，通过操作按键实现指定数据的处理和传输显示，结构简单，便于操作和维护。

优选的，上述CPLD芯片采用EPM3064ATC100-10N芯片，该芯片具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、设计制造成本低、对设计者的硬件经验要求低、标准产品无需测试、保密性强、价格大众化。

优选的，上述以太网通讯接口单元采用RTL8019AS芯片实现上位机与谐波检测仪的通讯功能，芯片通过PH163539芯片构成电路实现其与RJ45相连，通过CPLD芯片与DSP芯片通讯。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型采用DSP芯片为主和采用CPLD芯片为辅的数据处理装置，通过CPLD芯片做中间桥梁，DSP芯片仅需将命令发送给CPLD芯片，待CPLD芯片完成任务后再将数据交由DSP芯片，减少了DSP芯片的等待时间，提高了DSP芯片的运行效率，并且能有效利用DSP芯片引脚的复用功能，从而有效提高了装置运行速度，能够实现大容量的计算，有效解决了现有的技术中存在的运算量大造成的识别定位速度慢的问题，提高了准确度及实时性，并具有结构简单的特点。

附图说明

图1谐波检测装置结构框图；

图2设计方法实施例硬件装置结构图；

图3以太网接口单元电路原理图；

图4人机交互功能模块电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对实用新型进行进一步介绍。