智能电参数测量仪的研制

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为了确保用电设备的正常运行,及时掌握设备的工作状态,需要对供电网络的各种电气参数进行实时测量。智能电参数测量仪即是为此设计的通用仪器,能完成常用电参数的测量和计算,如电压、电流峰值的测量,电压、电流有效值的计算,功率和功率因数的计算,同时可以完成对于谐波的分析以及具有后台通信等功能。 本文重点介绍了电参数测量的基本原理和测量仪的结构设计。 测量仪的硬件平台的实现,采用DSP+MCU的双CPU构成核心,由MCU 来处理一些慢的外设,完成键盘的管理、参数的存储、液晶显示等功能,由DSP实现数据的采集和数据处理功能,两个CPU之间通过双口RAM来进行通讯,加快了系统开发速度,使开发者把精力集中于系统功能的实现。这种硬件系统通用应强,易于扩展,这为下一步精度的提高创造了良好的条件。 在测量仪的软件设计上,采用了适应性强的框架,能够方便的改进现有指标的检测方法,并能适应更多指标的检测。通过理论分析和对分析算法进行大量的仿真,实现了一个精度较高的对于谐波进行分析的计算方法。给出了一种简单实用的峰值对齐算法,减小了检测结果的计算误差。系统软件的易于扩充,可维护性强。 通过对样机的测试和结果分析,可以得出该测量仪具有较高的测量精度,同时交互界面友好、体积小、质量轻,具有一定的应用可行性。
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