實時微機電量錄波儀制造技術

本發明專利技術涉及一種實時微機電量錄波儀，屬電子測量儀器技術領域。錄波儀由（１）數據采集部分，包括電流電壓變換器、電壓變換器、采樣保持器、多路開關和Ａ／Ｄ轉控器，（２）參數計算部分，包括１６位單片機，數據存儲器ＲＡＭ和程序存儲器ＥＰＲＯＭ、和（３）顯示和記錄波形部分，包括并行接口芯片和繪圖儀等各部分組成。本發明專利技術設計的錄波儀，既能記錄各種電量的瞬時值，又能記錄其有效值，固而在用于作事故分析時，可提高分析的準確性。（*該技術在2013年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種實時微機電量錄波儀，屬電子測量儀器
實時記錄電量的變化波形對事故后的科學分析是必不可少的。國內外目前使用的各種故障錄波儀，只能記錄電壓和電流的瞬時值波形，不能記錄電壓、電流的有效值以及有功功率、無功功率和頻率等的變化波形。用現有的故障錄波儀記錄電壓、電流的有效值以及有功功率、無功功率和頻率等的變化形，必須在輸入端接上相應的電量變送器，即電壓變送器、電流變送器、有功功率變送器、無功功率變送器和頻率變送器。這樣做帶來了兩個問題一是所用的儀器太多，使現場的接線非常亂，易出錯。二是各種電量變送器都有時間常數，加上故障錄波儀本身的時間常數，使記錄的波形與實際波形產生了較大的“時差”，影響了實時性，也使事故后的科學分析受到了影響。本專利技術的目的是利用最新的單片機技術，研制一種新型的實時微機電量錄波儀，它既能記錄各種電量的瞬時值，又能記錄電量的有效值，以提高故障分析的準確性。本專利技術的內容是實時微機電量錄波儀包括以下各個部分1、用于將三個交流電流和三個交流電壓的模擬信號轉換為數字信號的數據采集部分，由電流電壓變換器、電壓變換器、采樣保持器，多路開關和A/D轉換器組成。2、用于根據數據采集部分的信號計算出電壓和電流的有效值以及有功功率和無功功率的參量計算部分，由16位單片機、數據存儲器RAM、程序存儲器EPROM組成。3、用于顯示和記錄單片機采集和計算出的波形和數據的接口芯片和繪圖儀。 附圖說明圖1是本專利技術的結構框圖。圖2是測量頻率用的整形電路。下面結合附圖，詳細介紹本專利技術的內容。輸入的三個交流電流和三個交流電壓，通過電流電壓變換器和電壓變換器變換成1至5伏的電壓量。單片機通過控制采樣保持器、多路開關和A/D轉換器，可以采集到三個電流和三個電壓的瞬時值。利用采集到的瞬時值，可以計算電壓、電流的有效值，以及有功功率和無功功率。計算公式如下U(電壓有效值)=1T∫0Tu2dt=1nΣk=1nuk2]]>(uk是采集的瞬時值)I(電流有效值)=1T∫0Ti2dt=1nΣk=1nik2]]>(ik是采集的瞬時值)P(有功功率)=1T∫0Tuidt=1nΣk=1nukik]]>Q(無功功率)＝( U I )2- P2]]>頻率的測量是這么進行的把C相的交流電壓正弦波波形，通過整形電路(見圖2)變成同頻率的方波波形，然后送給單片機的外部中斷口。方波波形的上升沿使單片機響應外部中斷，并開始計數，直到下一個上升沿的到來，即單片機的計數值就等于方波波形的周期T。這樣，就可以根據下面的公式計算交流電壓的頻率f(交流電壓的頻率)＝ 1/(T)單片機通過并行接口與小型繪圖儀相連。如果要記錄電流和電壓瞬時值波形，則只要把單片機采集到的電流和電壓瞬時值輸出給小型繪圖儀，把離散的點用直線連起來即可。如果要記錄電流、電壓的有效值波形以及有功功率、無功功率和頻率的波形，則只要把計算出的電流、電壓的有效值以及有功功率、無功功率和頻率值輸出給小型繪圖儀，并把離散的點用直線連起來即可。實施例電流電壓變換器采用5A/3.5V規格的;電壓變換器采用100V/5V規格的;采樣保持器是LF398;多路開關是AD7506;A/D轉換器是AD574;16位單片機是8097BH;RAM(隨機讀寫存儲器)是6264;EPROM(只讀存儲器)是2764;并行接口是8255;小型繪圖儀采用的是CD40型繪圖儀;整形電路中的電壓比較器是LM339，R1的值是10千歐姆，R2的值是100千歐姆，正電源是+5伏。權利要求1.一種實時微機電量錄波儀，其特征在于該錄波儀包括(1)用于將三個交流電流和三個交流電壓的模擬信號轉換為數字信號的數據采集部分，由電流電壓變換器、電壓變換器、采樣保持器、多路開關和A/D轉換器組成；(2)用于根據數據采集部分的信號計算出電壓電流的有效值以及有功功率和無功功率的參量計算部分，由16位單片機、數據存儲器RAM、程序存儲器EPROM組成；(3)用于顯示和記錄單片機采集和計算出的波形和數據的接口芯片和繪圖儀。全文摘要本專利技術涉及一種實時微機電量錄波儀，屬電子測量儀器
錄波儀由(1)數據采集部分，包括電流電壓變換器、電壓變換器、采樣保持器、多路開關和A/D轉控器，(2)參數計算部分，包括16位單片機，數據存儲器RAM和程序存儲器EPROM、和(3)顯示和記錄波形部分，包括并行接口芯片和繪圖儀等各部分組成。本專利技術設計的錄波儀，既能記錄各種電量的瞬時值，又能記錄其有效值，固而在用于作事故分析時，可提高分析的準確性。文檔編號G01R13/04GK1086904SQ9311489公開日1994年5月18日 申請日期1993年11月26日 優先權日1993年11月26日專利技術者周雪松, 馬幼捷 申請人:山東紡織工學院本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種實時微機電量錄波儀，其特征在于該錄波儀包括：（１）用于將三個交流電流和三個交流電壓的模擬信號轉換為數字信號的數據采集部分，由電流電壓變換器、電壓變換器、采樣保持器、多路開關和Ａ／Ｄ轉換器組成；（２）用于根據數據采集部分的信號計算出電壓電流的有效值以及有功功率和無功功率的參量計算部分，由１６位單片機、數據存儲器ＲＡＭ、程序存儲器ＥＰＲＯＭ組成；（３）用于顯示和記錄單片機采集和計算出的波形和數據的接口芯片和繪圖儀。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周雪松，馬幼捷，
申請(專利權)人：山東紡織工學院，
類型：發明
國別省市：37[中國|山東]