[实用新型]交流数字电压表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种交流数字电压表，尤其是一种具有数据存储和谐波分析功能的交流数字电压表。 

背景技术

目前市场上的数字化电压表主要采用模数转换(A/D),将模拟信号转变为数字量，然后输送到处理单元（CPU），经过计算分析后输出到数码管，有的同时输送到通信端口，将数据传到计算机或其他控制系统。这种形式的数字化电压表有一定的缺点：1）测量的数据不能在本机存储和重现，和指针式电压表一样，只是显示瞬时值，当需要了解以前某段时间的电压值状况时，没有可供查询的数据；2）不能提供所测电压的质量特征，例如谐波分量，国家有关电能质量标准规定了电压中谐波分量的极限值，但是一般用电场合又没有相应的技术手段和设备，不能做到随时观察和记录，而使用专用仪器进行测量，接线复杂，需要专业人员操作，测量的数据还需要专门的软件来分析，因此测量成本很高。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有数据存储和谐波分析功能的交流数字电压表。 

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种交流数字电压表，其关键技术在于：其包括键盘、分压采样电路、模数转换器U1、装有傅里叶级数分解软件的中央处理器U2、LCD显示器、通讯模块以及可编程存储器U3；所述分压采样电路的输出端与模数转换器U1的相应输入端连接，所述模数转换器U1与中央处理器U2双向连接，中央处理器U2的输出端与LCD显示器的相应输入端连接，所述中央处理器U2通过数据总线与可编程存储器U3连接；所述分压采样电路由A相、B相和C相三相相同的电路组成，其中A相包括电阻R1、R2、R3、R4和电容C1、C2，所述A相的VA、VN端分别依次经电阻R1和R2、R3和R4接模数转换器U1的3脚、4脚，所述电容C1接在模数转换器U1的3脚与地之间，所述电容C2接在模数转换器U1的4脚与地之间。 

上述中央处理器U2的型号为STM32F103RET6；所述可编程存储器U3的型号为AT45DB081DSV。 

上述模数转换器U1采用三相电能计量芯片，其型号为ATT7022D。 

上述通讯模块型号为RSM485；所述LCD显示器的型号为HG12864-15AF。 

上述中央处理器U2的36脚接可编程存储器的1脚，所述中央处理器U2的34脚接可编程存储器U3的2脚，所述中央处理器U2的33脚接可编程存储器U3的4脚，所述中央处理器U2的35脚接可编程存储器U3的8脚。 

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型通过设置的可编程存储器可以将电压以及谐波电压的历史数据保存365天，当多于365天时的数据自动溢出，这样就可以根据需要随时调取电压的历史数据， LCD显示器可以同步显示电压的波形以及谐波电压的柱状图，以便查询电能质量状况；中央处理器内安装有傅里叶级数分解软件，可以求出信号中的谐波分量，以便查看电压质量；本实用新型不必像以前那样依靠后台计算机来存储数据，使用非常方便。 

附图说明

图1是本实用新型的硬件连接框图； 

图2是本实用新型的电路原理图；

图3是本实用新型的软件流程框图

图4是电压历史记录图；

图5是电压谐波柱状图；

图6是图2中A部的放大图；

图7是图2中B部的放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。 

参见附图1、附图2、附图3、附图6和7，本实用新型包括键盘、分压采样电路、模数转换器、装有傅里叶级数分解软件(FFT)的中央处理器U2、LCD显示器、通讯模块以及可编程存储器U3；所述分压采样电路的输出端与模数转换器的相应输入端连接，所述模数转换器U1与中央处理器U2双向连接，中央处理器U2的输出端与LCD显示器的相应输入端连接，所述中央处理器U2通过数据总线与可编程存储器U3连接；所述分压采样电路由A相、B相和C相三相相同的电路组成，其中A相包括电阻R1、R2、R3、R4和电容C1、C2，所述A相的VA、VN端分别依次经电阻R1和R2、R3和R4接模数转换器U1的3脚、4脚，所述电容C1接在模数转换器U1的3脚与地之间，所述电容C2接在模数转换器U1的4脚与地之间。B相和C相的电路结构与A相一样，只是电器元件的标号不一样，信号都是差分输入。其中，模数转换模块的外围电路中设有直流偏置电路，如A相中的电阻R5、电阻R6。