[实用新型]一种基于神经网络的仪器交流电源谐波检测装置

说明书

本实用新型公开了一种基于神经网络的仪器交流电源谐波检测装置，包括变送器，分别与变送器连接的隔离器和低通滤波器，以及与缓存器连接的控制器等。本实用新型围绕神经网络利用控制器外接的隔离器、变送器、低通滤波器、VOC压控振荡器、DSP芯片、ARM芯片、AD转换器和缓存器，构成具有低混叠频率分量、集成度高、信号处理准确、谐振频率提取准确、配置灵活，可设定所要检测的电压等级、谐波次数、超限标准以及数据存盘间隔参数的谐波检测装置，从而能实时的对仪器交流电源的谐波量、次数、等级进行准确的检测和控制，有效的解决了现有仪器交流电源谐波检测装置所存在的检测误差较大的问题，有效的提高了仪器的使用效果、使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及人工智能领域，具体是指一种基于神经网络的仪器交流电源谐波检测装置。

背景技术

随着各种电子仪器和非线性负荷的大量应用，电子仪器系统的谐波污染日益严重，给电子仪器的安全经济运行带来了极大的危害。谐波能够产生很大的危害，由于电子仪器的电源电线具有一定的阻抗，这个阻抗是随频率变化的，各次谐波电流流过电线时会产生一定的电压降，此电压降叠加在供电电压上，引起输入电压波形畸变，使电能质量下降，影响电子仪器的安全运行，缩短了电子仪器的寿命。

现有仪器交流电源谐波检测的技术主要包括以下几种：模拟滤波装置、自适应谐波检测装置、快速傅里叶变换装置、基于小波分析的检测装置。这几种装置的缺点分别如下：误差大、实时性差、电线过电频率变化时尤其明显、对电子仪器的电路元件参数十分敏感、参数变化时检测效果明显变差；动态响应较慢、在电线过电压不对称时谐波电流的检测误差较大；计算量大导致实时性较差、对非整数次谐波的检测有频谱泄漏和栅栏现象等缺点，检测出的谐波幅值、相角和频率有误差；混叠现象的普遍存在导致其精度低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有的仪器交流电源谐波检测装置存在的上述缺陷，提供一种基于神经网络的仪器交流电源谐波检测装置。

一种基于神经网络的仪器交流电源谐波检测装置，包括变送器，分别与变送器连接的隔离器和低通滤波器，与低通滤波器相连接的VOC压控振荡器，与VOC压控振荡器连接的AD转换器，与AD转换器连接的DSP芯片，与DSP芯片连接的ARM芯片，与ARM芯片连接的缓存器，以及与缓存器连接的控制器；所述控制器还与ARM芯片连接；

隔离器，用于抑制仪器交流电源电荷中的尖峰脉冲，并对仪器交流电源电荷中的高频交流进行分量；

变送器，用于将电荷量转换成电信号同时放大；

低通滤波器，用于降低输出电平中的混叠频率分量；

VOC压控振荡器，用于改变信号振荡回路谐振频率；

DSP芯片，用于数字信息的处理；

ARM芯片，用于交换数据，同时减少数据交换时对控制器的占比；

AD转换器，用于将模拟信号转换为数字信号；

缓存器，用于数字信号的追踪缓存；

控制器，用于对缓存器中的数据库内的数据进行查询，并用于设定所要检测的电压等级、谐波次数、超限标准以及数据存盘间隔参数；实现对历史数据的保存，并能够统计仪器交流电源的运行参数，分析各个参数的变化趋势，根据各个参数的变化趋势得出谐波电压畸变最大值及最大值出现的时间。

进一步的，所述VOC压控振荡器包括场效应管Q，与场效应管Q的漏极连接的倒相电路，与场效应管Q的源极连接的积分电路，以及与场效应管Q的栅极连接的比较电路；所述低通滤波器与倒相电路漏极，所述AD转换器与比较电路连接。