[发明专利]一种用于CVT在线监测的高精度电流采样系统

摘要

本发明公开了一种用于CVT在线监测的高精度电流采样系统。该系统包括信号变换单元、数据采集处理单元和工业计算机；信号变换单元包括多个微型穿心式电流互感器，实现非侵入式采样；数据采集处理单元通过GPS模块授时，采用快速傅里叶变化插值算法对采样数据进行分析处理，并将分析结果上传到工业计算机；工业计算机接收数据采集处理单元发送的数据，承担数据存储和展示的任务。与现有采集系统相比，该系统将数据处理的任务转移至下位机，保证测量精度的同时减小上位机的负担。

主权项

1.一种用于CVT在线监测的高精度电流采样系统，其特征在于包括信号变换单元、数据采集处理单元和工业计算机；所述信号变换单元，包含多个穿心式电流互感器，多个穿心式电流互感器分别与多个CVT的输出端对应连接，实现非侵入式采样，通过有理式拟合在软件上对电流互感器的输出进行误差补偿；所述数据采集处理单元，包括同步触发模块、采集处理模块和总线组包通信模块；所述同步触发模块基于FPGA和卫星导航定位器开发，用于向所述控制转发模块发送秒脉冲以作为同步信号，保证多个采集处理模块同步采样；所述采集处理模块分别与多个穿心式电流互感器的输出端对应连接，多个采集处理模块用于采集多个CVT的三相电流信号；所述采集处理模块包括信号调理模块、A/D转换模块、控制转发模块和数据处理模块；所述信号调理模块包括采样电阻和两级差分放大电路；所述A/D转换模块基于A/D采样芯片开发，根据信号调理模块输出的模拟信号大小，输出对应大小的数字信号；所述控制转发模块基于FPGA开发，接收同步触发模块发出的秒脉冲，控制AD芯片采样，获取采样数据并发送给数据处理模块；所述数据处理模块基于DSP开发，接收控制转发模块的采样数据，采用快速傅里叶变换插值算法进行谐波分析，求取基波、3次谐波和5次谐波特征量并发送给总线组包通信模块；所述总线组包通信模块基于FPGA开发，接收多个数据处理模块发送的数据并组包，通过以太网将数据包发送给工业计算机；所述工业计算机，与所述总线组包通信模块连接，以接收采集信号并分析，显示CVT的运行状态结果。