[实用新型]实时六通道谐波分析仪

说明书

本实用新型属于测量领域，涉及一种实时六通道谐波分析仪。

电网的谐波污染直接影响电网及用电设备的安全，目前所用的与本实用新型同等精确度的谐波分析仪如西德生产的NOWA－1型分析仪，只能同时测量一路电压和一路电流，其进口价格昂贵，此种谐波分析仪由于不能同时测量三相电路中的三相电压和三相电流的谐波变化情况，不能满足三相谐波实时分析的要求。其他各种谐波分析仪，不仅不能三相实时测量，而且测量偏差大。

本实用新型的任务是提供一种有六个独立的测量通道，能实现对三相电路中的三相电压和三相电流的谐波进行实时测量分析的仪器，此种分析仪造价低，设计合理，误差小。

该仪器设计了六个同时采集被测信号的测量通道，有三个通道实时测量三相电路中三相电压信号，有三个通道实时测量三相电路中的的三相电流信号，各通道均由具有能采集被测信号的输入环节、具有能进行漂移及失调自校正的信号选择环节、具有能使量程超限报警的量程选择环节、具有能进行频率选择的选频处理环节、具有能采集经过选频的电压、电流并保持一定时间的采样保持环节及进行模数转换的A／D转换环节前后依次联接，具有可供选择同步源的同步源选择环节与能使波形进行预整形并产生同步脉冲的预整形同步采样脉冲发生器联接，预整形同步采样脉冲发生器的两路输出一路去与各通道的采样保持环节联接、一路去与各通道的A／D转换环节联接，A／D转换过程完成信号的两路输出一路去与预整形同步采样脉冲发生器的复位门联接、一路与单片机联接；信号选择环节、量程控制环节、同步源选择环节、打印机、显示器、面板控制均与单片机联接。

由于本仪器在信号输入环节中，使用了自行设计的带电子补偿器的微型互感器，可方便地调校输入电路的比差和角差，保证了仪器所需的准确度。此环节中的放大器采用差动输入方式，不仅提高了仪器的共模抑制比，增强了仪器的抗干扰能力，而且可方便、安全地在电力系统的任何结线方式下使用。

本实用新型的同步采样环节应用了预整形技术，消除了同步信号中的幅度噪声和相位噪声的影响，减少了锁相环路中相位检测器的相检误差，准确地实现了非正弦波的同步采样，抑制了采样数字化测量中的泄漏效应，提高了仪器测量高次谐波时的准确度。

该仪器以单片机作为谐波分析的核心采用快速基2付立叶变换同时分析电压和电流，并利用浮点运算，提高了谐波分析的效率，使数据运算中所产生的附加误差可以忽略。

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型的输入环节电路原理图。

图3a、b、c为本实用新型的同步源选择及预整形同步采样脉冲发生器电路原理图。

图4为本实用新型外壳的前面板示意图。

图5为本实用新型外壳后面板示意图。

下面依附图对本实用新型的实施例作进一步说明。