三相電能質(zhì)量分析儀數(shù)據(jù)采集模塊的硬件設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、在工業(yè)生產(chǎn)和社會生活中，隨著各種電力電子設(shè)備的大量使用，這種沖擊性、非線性負(fù)載對電能質(zhì)量有著嚴(yán)重的影響，比如會產(chǎn)生電壓擾動、電壓畸變、諧波和閃變等問題。同時，現(xiàn)代精密制造與加工、各種電子儀器和自動化設(shè)備對電能質(zhì)量的有著越來越嚴(yán)苛的要求。
　　針對現(xiàn)在市場上對高性能電能質(zhì)量分析儀的需求越來越強烈，研制用于監(jiān)測和分析電網(wǎng)質(zhì)量的高性能的電能質(zhì)量分析儀就有重要意義。而高性能的電能質(zhì)量分析儀首先得有一個好的數(shù)據(jù)采集模塊，結(jié)合國內(nèi)外電能質(zhì)量分

2、析儀前端數(shù)據(jù)采集模塊的研究現(xiàn)狀，本文為電能質(zhì)量分析儀設(shè)計了一個高精度的數(shù)據(jù)采集模塊。
　　首先，本文介紹了我國現(xiàn)行的電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并據(jù)此給出了本文所設(shè)計的數(shù)據(jù)采集模塊的基本要求，包括測量指標(biāo)的要求、誤差分配的要求、同步性的要求。其次，通過對比國內(nèi)傳統(tǒng)的電壓信號調(diào)理電路的不足之處，給出了本文所設(shè)計的新型電壓信號調(diào)理電路的詳細(xì)方案，并通過理論上的噪聲分析和誤差計算，從理論上保證了我們所設(shè)計的數(shù)據(jù)采集模塊能達(dá)到我們所提出的精度指標(biāo)。最后

3、，根據(jù)我們提出的同步性要求，本文采用了數(shù)字鎖相環(huán)來做同步采樣，并給出了各個模塊的設(shè)計方案。為了克服分時采樣四路電壓和四路電流所產(chǎn)生的相位誤差，我們選用了一款八通路的ADC。三相電能質(zhì)量分析儀需要進行不間斷的數(shù)據(jù)采樣和傳輸，我們選用比較適合并行工作的FPGA來做主控芯片。
　　實驗表明，用本文設(shè)計的數(shù)據(jù)采集模塊所構(gòu)成的三相電能質(zhì)量分析儀，實現(xiàn)了電能參數(shù)測量的功能并有很高的測量精度。主要包括對電網(wǎng)的電壓和電流有效值、頻率、電壓和電流諧