[发明专利]一种电力谐波16通道信号输入同步采样转换采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力谐波数据电压电流采集装置技术领域，尤其涉及一种电力谐波16通道信号输入同步采样转换采集装置。

背景技术

随着电力电子技术的发展，大量电子电气设备被广泛应用，一方面，消耗大量电能，刺激经济的发展；另一方面，在电力系统中产生严重的谐波污染，进而又严重降低电能的质量，影响智能电网的建设，同时电力电子装置产生的谐波污染已经成为阻碍电力电子技术发展的重大障碍，影响电网的质量以及企业产品的质量，它迫使谐波研究的意义上升到治理环境污染、维护绿色环境的层面来考虑。对电力系统来说，无谐波就是“绿色”的主要标志之一。因此消除谐波污染，已成为电力系统，尤其是智能电网建设中的一个重大课题。

要消除电网当中的谐波，要对电网中的三相电压信号，三相负载电流信号、有源电力滤波器输出的三相电流信号、有源电力滤波器母线电压、IGBT温度和整个系统温度进行实时同步高速的采集。传统的信号采集处理复杂，转换速度慢，不支持16路通道同时转换且转换精度低。因此，如果实现高速高精度多路信号同步采集，同时能够简化电路降低采集装置成本成为了工业电力谐波处理过程中多路数据高精度同步采集装置亟待解决问题。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种结构简单、同步性好、精度高的电力谐波16通道信号输入同步采样转换采集装置。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明提供的电力谐波16通道信号输入同步采样转换采集装置，包括电源，其还包括：

模数转换芯片电路，所述模数转换芯片电路包括第一、第二模数转换芯片，所述第一、第二模数转换芯片用于对模拟信号进行模数转换，其中，所述第一模数转换芯片与所述电源相连接；

模数转换初始化电路，所述模数转换初始化电路用于根据DSP串行总线SPI发出的控制字，选择所述第一、第二模数转换芯片的硬件过采样设置，以及用于对所述第一、第二模数转换芯片进行量程同步设定和复位；

同步触发转换电路，所述同步触发转换电路用于根据DSP的PWM输出端口输出的PWM频率控制所述第一、第二模数转换芯片的转换速率；

转换完成读取忙碌检测电路，所述转换完成读取忙碌检测电路用于检测所述第一、第二模数转换芯片是否转换完成以及数据读取闲忙状态，并在所述第一、第二模数转换芯片均转换完成且数据读取不忙的时，发出中断信号至DSP的中断引脚；

模拟信号输入接口电路，所述模拟信号输入接口电路用于输入16通道模拟信号至所述第一、第二模数转换芯片；

DSP的EMIFA并行总线接口电路，所述DSP的EMIFA并行总线接口电路用于将所述第一、第二模数转换芯片转换好的数据读取回到DSP中处理。

进一步地，所述模数转换初始化电路包括第一芯片、第一电阻和第二电阻，所述第一芯片的第1脚、第2脚和所述DSP串行总线SPI相连接，其第3-5脚分别对应的与所述第一模数转换芯片的第3-5脚相连接，其第6-11脚分别对应的与所述第二模数转换芯片的第3-5脚相连接，其第12脚分别与所述第一模数转换芯片的第11脚、第二模数转换芯片的第11脚相连接，其第13脚通过所述第一电阻与所述第一模数转换芯片的第8脚、且第一芯片的第13脚还通过所述第二电阻与所述第二模数转换芯片的第8脚相连接。

进一步地，所述同步触发转换电路包括电路网络标口和第三至六电阻，所述电路网络标口分别经第三、第四电阻与所述第一模数转换芯片的第9脚、第10脚相连接，且电路网络标口还分别经第五、第六电阻与所述第二模数转换芯片的第9脚、第10脚相连接，其中，所述电路网络标口与所述DSP的PWM输出端口相连接。

进一步地，所述转换完成读取忙碌检测电路包括第一、第二二极管和第七电阻，所述第一、第二二极管的阳极分别与所述第一模数转换芯片的第14脚、第二模数转换芯片的第14脚相连接、第一、第二二极管的阴极与所述DSP的中断引脚、第七电阻的一端相连接，所述第七电阻的另一端接地。

进一步地，所述模拟信号输入接口电路包括第二芯片和第三芯片，所述第二芯片的第1、3、5、7、9、11、13、15脚分别与所述第一模数转换芯片的第63、61、59、57、55、53、51、49脚相连接，所述第二芯片的第2、4、6、8、10、12、14、16脚接地，所述第三芯片的第1、3、5、7、9、11、13、15脚分别与所述第二模数转换芯片的第63、61、59、57、55、53、51、49脚相连接，所述第三芯片的第2、4、6、8、10、12、14、16脚接地。