多功能電網諧波分析儀制造技術

多功能電網諧波分析儀，包括三相電壓輸入三相電流輸入、隔離變換單元、模數轉換器、單片微處理機、程序存貯器、數據存貯器、同步電路、串行通信口、打印機、鍵盤、顯示器、磁盤驅動器，其特征是具有由單片微處理機ＩＣ１、ＩＣ８、接口ＩＮＴＦ１、ＩＮＴＦ２、ＩＮＴＦ３、ＩＮＴＦ４、數據存貯器ＩＣ２、ＩＣ３、ＩＣ４、ＩＣ５、雙機共享數據存貯器ＩＣ６、ＩＣ７組成的雙ＣＰＵ擴展大容量數據存貯電路，采集量大，運算速度快，功能齊全。（*該技術在2006年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種包括微處理器的信號采集分析儀器，特別是一種多功能電網諧波分析儀。現有電網諧波分析儀一般由一個8位微處理器、30K左右的數據存貯器、一至二片12位A/D轉換器、顯示數碼管、程序存貯器、同步電路、隔離變換單元等組成。其工作原理是微處理器通過A/D轉換器對一個電網周波采集128×2或128×6個點，并對采集到的信號進行運算分析。由于僅采用一片微處理器以及少量A/D轉換器和小容量數據存貯器，因此數據采集量小，運算速度不夠快，分析的電網高次諧波次數低，影響儀器的功能，儀器的使用場合受限制。本技術的目的是，提供一種采集量大、存貯量大、運算速度快的多功能電網諧波分析儀。本技術的設計思想是，采用雙CPU和6個高速高精度A/D轉換器，對電網三相電壓和電流進行檢測，同時配備大存貯量的RAM，以實現本技術的目的。具體地說，本技術多功能電網諧波分析儀的電路組成包括三相電壓輸入、三相電流輸入、隔離變換單元、模數轉換器、單片微處理機、程序存貯器、數據存貯器、同步電路、串行通信口、打印機、鍵盤、顯示器、磁盤驅動器，其特征是具有由單片微處理機IC1、IC8、接口INTF1、INTF2、INTF3、INTF4、數據存貯器IC2、IC3、IC4、IC5、雙機共享數據存貯器IC6、IC7組成的雙CPU擴展大容量數據存貯電路，三相電壓輸入經隔離變換單元和模數轉換器輸入IC1，三相電流輸入經隔離變換單元和模數轉換器輸入IC8，IC1的HS00、HS01、HS02、HS03、P3、P4、BEH口通過INTF1與IC2、IC3連接，IC8的HS00、HS01、HS02、HS03、P3、P4、BEH口通過INTF2與IC5、IC4連接，IC1的HS05口通過INTF3與IC6、IC7連接，IC8的HS05口通過INTF4與IC6、IC7連接，IC1的ALE、WR、RD口連接INTF1和INTF3，IC8的ALE、WR、RD口連接INTF2和INTF4，IC1的HSIO口連接IC8的HSO4口，IC1的HSO4口連接IC8的HSIO口。下面參照附圖并結合實施例對本技術進行詳細描述。附圖說明圖1為本技術總體結構框圖。圖2為本技術雙CPU擴展大容量數據存貯電路電原理圖。如圖1所示，本技術多功能電網諧波分析儀組成包括三相電壓Ua、Ub、Uc輸入，三相電流Ia、Ib、Ic輸入，隔離變換單元，模數轉換器，兩個單片微機及其數據存貯器、程序存貯器、雙機共享數據存貯器，以及同步電路、串行通信口、打印機、鍵盤、液晶顯示器、磁盤驅動器，雙CPU和6個高速高精度A/D轉換器以及擴展的大容量數據存貯電路對電網三相電壓和三相電流進行采樣分析，一個電網周波內等間隔同步采樣512×6點，可以分析200次以內的電網高次諧波，運算速度快，存貯量大，可對電網波形作多種分析，并對計算出的結果進行數理統計，部分統計結果可以保留30天，點陣液晶顯示器一次可顯示多個數據，并可通過磁盤驅動器將檢測的波形和結果存盤保存。如圖2所示，雙CPU擴展大容量數據存貯電路由單片微處理機IC1、IC8、接口INTF1、INTF2、INTF3、INTF4、數據存貯器IC2、IC3、IC4、IC5、雙機共享數據存貯器IC6、IC7組成， IC1的HS00、HS01、HS02、HS03、P3、P4、BEH口通過INTF1與IC2、IC3連接，IC8的HS00、HS01、HS02、HS03、P3、P4、BEH口通過INTF2與IC5、IC4連接，IC1的HS05口通過INTF3與IC6、IC7連接，IC8的HS05口通過INTF4與IC6、IC7連接，IC1的ALE、WR、RD口連接INTF1和INTF3，IC8的ALE、WR、RD口連接INTF2和INTF4，IC1的HSIO口連接IC8的HSO4口，IC1的HSO4連接IC8的HSIO口。實施例中，IC1、IC8為80C196單片微機，INTF1和INTF2由74HC374、74HC245、觸發器、門電路等組成，INTF3、INTF4由74HC245、74-HC125、觸發器、門電路等組成，IC2-IC7為數據存貯器(RAM)628128，每片存貯容量128K字節。IC1通過INTF1實現對IC2、IC3的讀寫功能，通過INTF1和INTF3實現對IC6、IC7的讀寫功能，IC8通過INTF2實現對IC5、IC4的讀寫功能，通過INTF2和INTF4實現對IC6、IC7的讀寫功能。INTF3和INTF4還具有隔離IC1和IC8的作用，某一時刻只能有一個微機對IC6、IC7進行讀寫操作，通過IC1、IC8上的HIS0、HS04口協調IC1、IC8對共享RAM的使用權問題。IC1和IC8通過各自的HS00、HS01、HS02、HS03口增加地址線，擴展各自片外RAM存貯空間，分別達到512K字節，其中共享RAM256K字節，因而使本技術分析儀數據存貯容量達768K字節。IC1、IC8的有關引腳功能如下P3、P4當訪問外部存貯器時作為多重(地址/數據)總線使用，分別訪問外部存貯器低字節數據和高字節數據。BEH輸出至外部存貯器的總線高字節允許信號。ALE用來鎖存多重地址/數據總線的地址。WR外部存貯器的寫信號輸出。RD外部存貯器的讀信號輸出。HS00、HS01、HS02、HS03系統中用于擴展地址總線(高速輸出信號)。HS04、HSI0分別是80C196高速輸出、輸入信號，用于協調兩片80C196對雙機共享數據存貯器的使用權的問題。HS05控制協調INTF3、INTF4工作。本技術檢測分析精度高，2-80次諧波含有率誤差小于1.0％M+0.015％B，2-80次諧波相角誤差小于0.25°×n，其中M為測量值，B為量程，n為諧波次數，功能多，可用于(1)、分析三相電壓和三相電流基波-200次諧波的畸變率、諧波含量、諧波含有率、相角、功率、阻抗以及總諧波畸變率、總諧波含量、總有效值、總功率等參數，(2)、對諧波監測點實測值的運算結果進行數理統計，并存貯，部分結果保存30天，可以分析和存貯大量連續采集的波形，(3)、不僅可以分析負荷變化慢的和負荷變化快的諧波源，還能采集、存貯和處理短時間諧波及暫時現象，(4)、對采集的數據和分析結果可以通過打印機及液晶顯示器打印、顯示數據及圖像，也可以存入磁盤。或通過雖行通訊口將數據存入PC計算機，(5)、具有量程自動切換功能，保證了被測信號在較寬范圍骨可以自動選擇合適的量程檔位，使儀器具有較高的檢測精度，并可避免因輸入信號超過額定值而損壞，(6)、儀器具有故障自診斷功能，可以對硬件電路進行故障診斷，并將結果通過液晶顯示器顯示。權利要求1.多功能電網諧波分析儀，組成包括三相電壓輸入、三相電流輸入、隔離變換單元、模數轉換器、單片微處理機、程序存貯器、數據存貯器、同步電路、串行通信口、打印機、鍵盤、顯示器、磁盤驅動器，其特征是具有由單片微處理機IC1、IC8、接口INTF1、INTF2、INTF3、INTF4、數據存貯器IC2、IC3、IC4、IC5、雙機共享數據存貯器IC6、IC7組成的雙CPU擴展大容量數據存貯電路，三相電壓輸入經隔離變換單元和模數轉換器輸入IC1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
多功能電網諧波分析儀，組成包括三相電壓輸入、三相電流輸入、隔離變換單元、模數轉換器、單片微處理機、程序存貯器、數據存貯器、同步電路、串行通信口、打印機、鍵盤、顯示器、磁盤驅動器，其特征是具有由單片微處理機ＩＣ１、ＩＣ８、接口ＩＮＴＦ１、ＩＮＴＦ２、ＩＮＴＦ３、ＩＮＴＦ４、數據存貯器ＩＣ２、ＩＣ３、ＩＣ４、ＩＣ５、雙機共享數據存貯器ＩＣ６、ＩＣ７組成的雙ＣＰＵ擴展大容量數據存貯電路，三相電壓輸入經隔離變換單元和模數轉換器輸入ＩＣ１，三相電流輸入經隔離變換單元和模數轉換器輸入ＩＣ８，ＩＣ１的ＨＳ００、ＨＳ０１、ＨＳ０２、ＨＳ０３、Ｐ３、Ｐ４、ＢＥＨ口通過ＩＮＴＦ１與ＩＣ２、ＩＣ３連接，ＩＣ８的ＨＳ００、ＨＳ０１、ＨＳ０２、ＨＳ０３、Ｐ３、Ｐ４、ＢＥＨ口通過ＩＮＴＦ２與ＩＣ５、ＩＣ４連接，ＩＣ１的ＨＳ０５口通過ＩＮＴＦ３與ＩＣ６、ＩＣ７連接，ＩＣ８的ＨＳ０５口通過ＩＮＴＦ４與ＩＣ６、ＩＣ７連接，ＩＣ１的ＡＬＥ、ＷＲ、ＲＤ口連接ＩＮＴＦ１和ＩＮＴＦ３，ＩＣ８的ＡＬＥ、ＷＲ、ＲＤ口連接ＩＮＴＦ２和ＩＮＴＦ４，ＩＣ１的Ｈ．ＳＩＯ口連接ＩＣ８的ＨＳ０４口，ＩＣ１的ＨＳ０４連接ＩＣ８的ＨＳＩＯ口。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹孝寧，吳華仁，李曉惠，龍可微，
申請(專利權)人：南京動力高等專科學校，
類型：實用新型
國別省市：32[中國|江蘇]