[实用新型]电网谐波检测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及电网谐波的检测，尤其涉及低成本、高精度的一种电网谐波检测仪，属于电网谐波检测技术领域。

背景技术

电力系统运行过程中，随着电力电子器件与非线性元件的大量使用，谐波污染日益严重，谐波含量基本上都超过了国家标准规定的5％上限。目前国内市场中，电网谐波的测量基本是采用电能质量分析仪进行测量。一般情况下，单相电能质量分析仪的价格在3万元左右，三相电能质量分析的价格甚至超过6万，价格太高，一次性投资太大。主要的设计方法有以传统单片机或者DSP为核心的两种谐波检测仪设计方法，前者精度不高，处理能力不强，数据不稳定，功能不全，且设计相当复杂；而后者成本较高，不易推广。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电网谐波检测仪，解决目前市面上的谐波测量仪要么价格过高不易推广，要么精度太低，功能不全的不足。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种电网谐波检测仪，其特征是，所述检测仪以MCU控制单元为核心，采用带浮点运算器的STM32F407作为控制芯片，还包括环境检测单元、信号采集单元、控制输入单元、控制输出单元、存储单元和通讯单元； MCU控制单元完成控制算法及与其他单元对接的工作；STM32F407的SPI2接口、I2C2接口以及PB4、PB5引脚与信号采集单元的ADE7880模块对应引脚相连；STM32F407的USART1接口以及PA11引脚与通讯单元RS485模块对应引脚相连；STM32F407的USART0接口与GPRS模块对应引脚相连；STM32F407的SPI1接口与TF存储模块对应引脚相连；STM32F407的I2C1接口与环境检测单元的DS3232M模块以及24Cxx模块对应引脚相连，其他模块均与STM32F407的普通IO引脚相连。

所述环境检测单元包括实时时间监测的DS3232M单元和温湿度检测单元，温湿度检测单元采用SHT15芯片，完成对仪表安装环境的温度和湿度的检测。

所述环境检测单元包括实时时间监测的DS3232M单元和温湿度检测单元。

所述信号采集单元采用高精度的ADE7880完成电网数据采集功能。

所述存储单元预留多种接口，包括小容量的24Cxx系列的EEPROM，中等容量的TF卡或SD卡，以及大容量外部存储的USB接口。

所述通讯单元分为两种模式，一种是有线通讯，一种是无线通讯；其中有线通讯采用性能稳定的RS485接口，无线通讯采用GPRS或GSM通讯模块。

通过上述技术方案，本实用新型降低了产品成本，在同等价格下，提高了谐波检测仪的精度，同时还丰富了检测仪的功能，尤其是数据存储或传输的功能，使用户可以得到原始电网数据，可以进一步对电网质量进行分析统计。

附图说明

图1是本实用新型总体框图；

图2是本实用新型中STM32F407与ADE7880的连接电路；

图3是本实用新型中STM32F407通过RS485模块与终端通信的连接电路；

图4是本实用新型中STM32F407通过GPRS模块与终端通信的连接电路；

图5是本实用新型中STM32F407与TF卡的连接电路；

图6是本实用新型中STM32F407与SHT15的连接电路。

具体实施方式

结合附图和实施例进一步说明本实用新型，本实用新型的总体结构如图1所示。以MCU控制单元为核心，采用带浮点运算器的STM32F407作为控制芯片，还包括环境检测单元、信号采集单元、控制输入单元、控制输出单元、存储单元和通讯单元； MCU控制单元完成控制算法及与其他单元对接的工作；STM32F407的SPI2接口、I2C2接口以及PB4、PB5引脚与信号采集单元的ADE7880模块对应引脚相连；STM32F407的USART1接口以及PA11引脚与通讯单元RS485模块对应引脚相连；STM32F407的USART0接口与GPRS模块对应引脚相连；STM32F407的SPI1接口与TF存储模块对应引脚相连；STM32F407的I2C1接口与环境检测单元的DS3232M模块以及24Cxx模块对应引脚相连，其他模块均与STM32F407的普通IO引脚相连。