[发明专利]数字式电压闪变测试仪

权利要求书

1、一种数字式电压闪变测试仪，用于测量电网电压闪变△V₁₀值，本发明的特征在于，数字式电压闪变测试仪由以下几个部分组成：

(1)输入电压预处理单元，包括量程自动切换电路[1]、电压适配器[2]、有效值变换器[3]、低通滤波器[4]、波动分量提取放大电路[5]，

(2)下位单片微机系统，包括模/数转换电路[6]、下位单片微机[7]，

(3)上位单片微机系统，包括上位单片微机[8]、数码管显示器[9]、四笔绘图打印机[10]、功能按键[11]，

(4)闪变电压波形发生器[12]，

(1.1)输入电压预处理依次经过量程自动切换电路[1]、电压适配器[2]、有效值变换器[3]、低通滤波器[4]、波动分量提取放大电路[5]；

(1.1.1)量程自动切换电路将57V、100V、220V、380V四种不同规格的输入电压变换成单一的6V交流电压；

(1.1.2)电压适配器设置有两个输入端IN1和IN2；

(1.1.3)有效值变换器采用集成单片有效值直流变换器AD536；

(1.1.4)低通滤波器采用六阶巴特渥斯低通滤波器，截止频率选择在30HZ；

(1.1.5)波动分量提取放大电路中，输入信号中需去掉的恒定分量数值选择在输入信号额定有效值的70%～80%；

(2.1)下位单片微机[7]通过模/数转换电路[6]采集电压波动信号并进行数字处理，求得△V₁₀值，通过串行通讯接口送给上位单片微机[8]，也可通过串行通讯接口送给IBM-PC及其兼容机；

(2.1.1)模/数转换器件采用12位模/数转换芯片AD574；

(2.1.2)下位单片微机由单片机8031、程序存贮器EPROM2764、静态数据存贮器SRAM6264、电平转换芯片MC1488和MC1489集成电路组成；

(3.1)上位单片微机[8]接收下位单片微机[7]发送来的测试结果△V₁₀值，分别送给数码管显示器[9]、四笔绘图打印机[10]；此外，上位单片微机[8]还接收操作员通过功能按键[11]发出的命令，并将其中的运行命令转发给下位单片微机[7]；

(3.1.1)上位单片微机由单片机8031、程序存贮器EPROM2764、静态数据存贮器SRAM6264、输出接口扩展芯片8255和74LS377集成电路组成；

(4.1)闪变电压波形发生器[12]设置在仪器内部，它由单片机8031、程序存贮器EPROM27256、数/模转换芯片DAC1210、运放LF356及输出波形选择按键组成。

2、根据权利要求1所述数字式电压闪变测试仪采用的数字处理方法，其特征在于：

（2.1）下位单片微机系统中闪变的测量处理由应用程序按下述步骤进行：

（1）连续采集输入电压有效值，得到一有效值时间序列;

（2）从有效值时间序列中按每5秒作为一个时间段去除直流分量，得到零均值时间序列;

（3）对本时间段零均值时间序列进行窗函数加权，窗函数采用汉宁窗函数;

（4）对加权后的时间序列作快速傅利叶变换，数据长度为512;

（5）求功率谱;

（6）在频域对功率谱进行视感度加权处理;

（7）对本时间段△V₁₀值及包含本时间段在内的前一分钟内12段△V₁₀值作分段平滑处理;

（8）窗函数加权的能量衰减修正。