[实用新型]一种多路复用的电能信息采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数据采集装置，特别是一种多路复用的电能信息采集装置。

背景技术

一般来说，电能信息包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量，这就需要通过电能信息采集装置去采集电能信息数据，然后对采集到的电能信息数据进行处理和分析，从而可以判断电能质量。

电能信息采集过程中，电网信号首先通过变换器降压降流，之后再经过EMI滤波器，滤除1MHz以上的电磁噪声，此时可以近似地认为信号中不存在高于1MHz的外部噪声。经过电能信息采集装置的前置差分运放电路和抗混叠低通滤波器电路之后，信号即进入A/D进行数据采样。这一过程中运放电路产生的噪声对信号的影响主要表现为幅度噪声，运放电路输出端的输出电压噪声和输出电流噪声会对之后的数据采样的准确性、速度、精度、稳定度以及数据压缩产生影响。

电能信息采集装置中的调理电路种类非常多，调理电路中的滤波部分通常采用无源滤波方式处理，无源滤波结构简单，但是滤波频段会随负载的变化而变化；如果采用有源滤波器，有源低通滤波器可以滤除高频谐波干扰，有源高通滤波器和有源低通滤波器组成的有源带通滤波器可以滤除多频段的谐波干扰，但是，现实情况是，有时需要滤除多频段的谐波干扰，有时需要单一滤除高频谐波，普通的电能信息采集装置只能完成单一的滤波功能，造成使用不便、资源和成本的浪费。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型公开的一种电能信息采集装置，解决了现有技术中电能信息采集装置滤波功能单一造成的资源和成本浪费等问题，提供一种可实现滤除高频谐波和滤除多频段谐波选择的多路复用的电能信息采集装置，使用方便，节约资源和成本。

本实用新型提供的技术方案为：一种电能信息采集装置，包括：

数据采集模块，第一运算放大器，A/D转换器，单片机，显示屏，电源模块；所述待测电能通过所述数据采集模块采集后输送到所述第一运算放大器进行放大，放大后的所述待测电能传输给所述A/D转换器转换成数字信号并传输给单片机，所述单片机对接收到的所述数字信号进行处理并输送给所述显示屏进行显示，所述电源模块分别连接到以上各模块供电；其中，所述数据采集模块包括信号传感器、第二运算放大器、有源带通滤波器、第一复用开关、第二复用开关；所述有源带通滤波器包括有源高通滤波器、第一有源低通滤波器、第二有源低通滤波器，所述有源高通滤波器与所述第一有源低通滤波器串联后再与所述第二有源低通滤波器并联；并联的第一端通过依次串联的所述第一复用开关和所述第二运算放大器连接到所述信号传感器，并联的第二端通过所述第二复用开关连接到所述第一运算放大器；所述第一复用开关和所述第二复用开关分别连接到所述单片机。

优选的，所述有源高通滤波器是切比雪夫高通滤波器，所述有源低通滤波器是巴特沃兹低通滤波器。

优选的，所述信号传感器包括电压传感器和电流传感器。

优选的，所述电源模块包括AC/DC转换器、DC/DC转换器，所述AC/DC转换器的输入端与所述待测电能连接、输出端与所述DC/DC转换器连接，所述DC/DC转换器分别与所述第一运算放大器、所述第二运算放大器、A/D转换器、所述单片机、所述显示屏连接

优选的，所述电源模块还包括锂电池组和电源选择器，所述AC/DC转换器的输出端、所述锂电池组均通过所述电源选择器与所述DC/DC转换器连接。

优选的，所述数据采集模块还包括锁相环，所述锁相环一端连接到所述第二复用开关的输出端、另一端连接到所述A/D转换器。

优选的，还包括以太网模块，所述以太网模块一端连接到单片机、另一端通过现场总线连接到网络。

优选的，所述现场总线是CAN总线。

本实用新型相较于现有技术的有益效果是，提供一种多路复用的电能信息采集装置，其数据采集模块中的滤波电路部分采用有源高通滤波器与有源低通滤波器串联后再并联一个有源低通滤波器，并联电路的两端分别连接一个连接到单片机的复用开关，通过复用开关可以选择并联电路中的任意一种滤波方式，可实现滤除高频谐波和滤除多频段谐波选择的多路复用，该电能信息采集装置使用方便，节约资源和成本。

附图说明

图1是本实用新型多路复用的电能信息采集装置的结构示意图；

图2是本实用新型多路复用的电能信息采集装置的数据采集模块结构示意图；

图3是本实用新型多路复用的电能信息采集装置的电源模块结构示意图。

具体实施方式