[实用新型]手持式钳型电流谐波分析装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电流谐波分析装置技术领域，特别是涉及一种供现场测量谐波使用的手持式钳型电流谐波分析装置。

背景技术

近年来，大功率的电力电子器件在电网中得到广泛应用，谐波电流注入电网后，造成了电网电压的波形畸变，严重影响了电网的供电质量，对电网中各用户的电气设备的安全经济运行造成了威胁。

现有的电流谐波分析仪有的采用模拟电路实现，在电磁环境复杂的现场可靠性低，抗干扰能力差，有的采用数字电路实现，但是普遍使用51系列单片实现，其计算能力弱，计算精度低，运算速度慢，不能对谐波电流进行精确的测量。另外，目前使用的高精度电流谐波分析仪一般体积较大，携带不方便，不便于在现场进行测量。

传统的微机谐波分析中广泛采用快速傅里叶变换(FFT)作为主要方法，但是基于固定采样频率的非整周期截断数据进行FFT时，存在频谱混叠、频谱泄漏和栅栏效应，它们会对谐波分析的结果造成较大的精确度问题。

锁相环同步测量模块利用锁相环芯片，自动完成对电流频率的同步和倍频，实现同步采样，结合全相位快速傅里叶变换算法，进一步削弱了波形首尾幅值跳变，使得信号处理性能得以改善。

实用新型内容

为了准确地测量分析用户负载的电流谐波情况，并具备简单易用，方便携带等优点，让用户可以方便实时地获取设备的谐波电流情况，本实用新型提供了一种手持式钳型电流谐波分析装置，体积小，利用锁相环同步测量模块实现对线路电流的同步采样，自动快速地完成谐波分析，并利用LED显示屏将测量结果实时显示。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种手持式钳型电流谐波分析装置，该装置内包括电磁式钳型电流互感器、电源模块、自动选挡电路、锁相环同步测量模块、DSP中央处理模块、LED显示屏；所述电源模块的输出端分别与自动选挡电路、锁相环同步测量模块、DSP中央处理模块、 LED显示屏相连接；所述电磁式钳型电流互感器、自动选挡电路、锁相环同步测量模块、DSP中央处理模块、LED显示屏依次连接；所述DSP中央处理模块与自动选挡电路、锁相环同步测量模块、LED显示屏相连接并双向通信。

进一步地，所述电源模块包括蓄电池和DC-DC转换电路；其中，蓄电池采用可拆卸5V小型蓄电池，DC-DC电路将蓄电池输出的5V直流转换为各模块所需要的电压；

进一步地，所述自动选挡电路包括多组运算放大电路和多路数据选择器，每一组运算放大电路都配置为不同的放大倍数，分别接数据选择器的一路输入，数据选择器受DSP中央处理模块控制，选择采用一运算放大电路；

进一步地，所述锁相环同步测量模块包括二阶滤波器、过零比较器、锁相环芯片、分频器、AD转换芯片，所述二阶滤波器和AD转换芯片的输入接多路数据选择器的输出，所述二阶滤波器、过零比较器、锁相环芯片依次连接，所述锁相环芯片与分频器连接形成闭环，所述锁相环芯片的输出作为AD转换芯片的转换启动信号，所述AD转换芯片的输出接DSP中央处理模块；

进一步地，所述DSP中央处理模块包括DSP核心芯片和数据存储单元，所述DSP核心芯片分别与自动选挡电路、锁相环同步测量模块、LED显示屏、数据存储单元连接；

更进一步地，所述AD转换芯片的输出接DSP核心芯片；

更进一步地，所述DSP核心芯片采用TMS320F28335芯片，DSP核心芯片 TMS320F28335接收AD转换芯片输出的测量数据，进行运算处理。

本实用新型的有益效果是：本实用新型与现有技术相比，该装置在传统电流谐波分析仪的基础上通过锁相环同步测量模块可以实现同步采样，消除频谱泄漏和栅栏效应，装置内TMS320F28335核心芯片利用全相位快速傅里叶变换算法对AD转换芯片输出的测量结果进行分析计算，同时在LED屏幕上实时显示测量结果，通过本实用新型的手持式钳型电流谐波分析装置，可以快速简单准确地获取线路的谐波电流信息，对消除谐波影响具有指导意义。

附图说明

图1是本实用新型手持式钳型电流谐波分析装置的立体结构示意图；

图2为一个实施例的手持式钳型电流谐波分析装置的结构示意图；

图3为一个应用例的手持式钳型电流谐波分析装置的结构示意图；