专利名称：基于arm的电能质量检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种基于ARM的电能质量检测装置。
背景技术：
近年来，随着发电厂自动化、信息化建设步伐的加快，现代化工业设备和民用电器设备的普及，电力用户对供电质量的要求越来越高，特别是大量非线性电力负荷用到日常生活和工业生产中，使得公用电网中的电能质量问题愈显凸出，已经严重影响了电能供应质量，根据国家电网的电能质量检测标准，对电网供电的各项参数进行测试，分析电网的电能质量，是十分必要的事情，但是传统的电能质量检测装置，是基于8或者16位的单片机进行电能数据处理的，存在处理速度慢，硬件结构不够完善等缺点，而现在比较流行的运用DSP处理器的电能检测设备，虽然其处理速度快、精度高，但是成本较高、功耗大，而且DSP处理器不能提供良好的人机交互接口，不利于大规模的推广。

发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的问题，提供了一种基于内嵌有CorteX-M3内核的ARM处理器的电能质量检测装置，在保证电能数据快速处理的同时，具有强大的接口模块，采用以太网通讯模块与控制终端通讯，传输数据快，稳定性好，且设有语音播报功能，便于用户在现场对电能质量的检测记录，具有良好的应用前景。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是
一种基于ARM的电能质量检测装置，其特征在于包括ARM微处理器模块、电压及电流互感器、电能数据处理模块、液晶显示模块、以太网通讯模块和控制终端，所述电压及电流互感器的输入端外接外部电网，所述电压及电流互感器的输出端通过电能数据处理模块与ARM微处理器模块相连接，所述ARM微处理器模块与液晶显示模块相连接，所述ARM微处理器模块还通过以太网通讯模块与控制终端进行通讯。前述的基于ARM的电能质量检测装置，其特征在于还包括与所述微处理器模块相连接的语音播报模块、按键模块和看门狗模块。前述的基于ARM的电能质量检测装置，其特征在于还包括用于各模块提供工作电压的电源模块，所述电源模块包括交流转直流电路，所述交流转直流电路包括依次连接的变压器、整流电路、EMI滤波电路和降压电路。前述的基于ARM的电能质量检测装置，其特征在于所述ARM微处理器模块包括内嵌有Cortex-M3内核的ARM处理器。前述的基于ARM的电能质量检测装置，其特征在于所述电能数据处理模块包括谐波采集电路、电能计量芯片和AD采样电路，所述谐波采集电路和电能计量芯片的输入端分别与电压及电流互感器的输出端相连接，所述谐波采集电路和电能计量芯片的输出端还通过AD采样电路与ARM微处理器模块相连接，所述AD采样电路设有16位AD采集芯片。本发明的有益效果是本发明的基于内嵌有Cortex_M3内核的ARM处理器的电能质量检测装置，在保证电能数据快速处理的同时，具有强大的接口模块，可扩展众多功能，采用以太网通讯模块与控制终端通讯，传输数据快，稳定性好，扩展有语音播报功能，便于用户在现场对电能质量的检测记录，具有良好的应用前景。


图1是本发明的基于ARM的电能质量检测装置的系统示意图。图2是本发明的电源模块的系统示意图。
具体实施例方式下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。如图1所示，基于ARM的电能质量检测装置，包括ARM微处理器模块、电压及电流互感器、电能数据处理模块、液晶显示模块、以太网通讯模块和控制终端，电压及电流互感器的输入端外接外部电网，电压及电流互感器的输出端通过电能数据处理模块与ARM微处理器模块相连接，ARM微处理器模块与液晶显示模块相连接，ARM微处理器模块还通过以太网通讯模块与控制终端进行通讯，这里的电压及电流互感器，选用高精度、体积小、精度高、全封闭、机械和耐环境性能好，电压隔离能力强，安全可靠且工作频率范围在20 Hz 20kHz的电压及电流互感器，电压及电流互感器作用是将大电压及电流信号转换成小信号，便于电能数据处理模块的后续处理；ARM微处理器模块包括内嵌有Cortex-M3内核的ARM处理器，能够保证电能数据快速处理的，还具有丰富的增强型I/ O端口，可扩展性好，且具有价格适中、功耗低，开发方便；所述电能数据处理模块包括谐波采集电路、电能计量芯片和AD采样电路，谐波采集电路和电能计量芯片的输入端分别与电压及电流互感器的输出端相连接，所述谐波采集电路和电能计量芯片的输出端还通过AD采样电路与ARM微处理器模块相连接，所述AD采样电路设有16位AD采集芯片，能够有效的提高采集电能质量数据的精度，电能计量芯片选用型号为ATT7022B的三相电能计量专用芯片，该芯片适用于三相三线和三相四线的应用，它集成了七路二阶采集，其中三路用于三相电压采样，三路用于电流采样，还有一路可用于零线电流或其他防窃电参数的采样、输出采样数据有效值，使用方便，ATT7022B还集成了参考电压电路以及所有包括基波、谐波和全波的各项电参数测量的数字信号处理电路，能够测量各相及合相包括基波、谐波和全波的有功功率、无功功率、视在功率、有功能量以及无功能量，同时还能测量频率、各相电流及电压有效值、功率因数、相角等参数，传送给AD采集电路进行AD转化，通过ARM微处理器模块在液晶显示模块中显示出来，并通过以太网线将电能质量数据传送给控制终端，便于用户的远程检测。还包括与所述微处理器模块相连接的语音播报模块、按键模块和看门狗模块，用户可通过按下按键模块中的按键控制语音播报模块进行当前电能质量数据的语音播报，语音播报模块为WT588D语音模块，功耗低，稳定性好，看门狗模块用于防止本发明的电能质量检测装置在使用过程中，意外崩溃(比如静电干扰)，重新启动电能质量检测装置，保证电能质量检测装置的正常工作。本发明的电能质量检测装置还包括用于各模块提供工作电压的电源模块，所述电源模块包括交流转直流电路，所述交流转直流电路包括依次连接的变压器、整流电路、EMI滤波电路和降压电路，能够输出稳定的直流电源，确保各模块的稳定工作。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。
权利要求
1.基于ARM的电能质量检测装置，其特征在于包括ARM微处理器模块、电压及电流互感器、电能数据处理模块、液晶显示模块、以太网通讯模块和控制终端，所述电压及电流互感器的输入端外接外部电网，所述电压及电流互感器的输出端通过电能数据处理模块与ARM微处理器模块相连接，所述ARM微处理器模块与液晶显示模块相连接，所述ARM微处理器模块还通过以太网通讯模块与控制终端进行通讯。
2.根据权利要求1所述的基于ARM的电能质量检测装置，其特征在于还包括与所述微处理器模块相连接的语音播报模块、按键模块和看门狗模块。
3.根据权利要求1所述的基于ARM的电能质量检测装置，其特征在于还包括用于各模块提供工作电压的电源模块，所述电源模块包括交流转直流电路，所述交流转直流电路包括依次连接的变压器、整流电路、EMI滤波电路和降压电路。
4.根据权利要求1所述的基于ARM的电能质量检测装置，其特征在于所述ARM微处理器模块包括内嵌有Cortex-M3内核的ARM处理器。
5.根据权利要求1所述的基于ARM的电能质量检测装置，其特征在于所述电能数据处理模块包括谐波采集电路、电能计量芯片和AD采样电路，所述谐波采集电路和电能计量芯片的输入端分别与电压及电流互感器的输出端相连接，所述谐波采集电路和电能计量芯片的输出端还通过AD采样电路与ARM微处理器模块相连接，所述AD采样电路设有16位AD采集芯片。
全文摘要
本发明公开了一种基于ARM的电能质量检测装置，包括ARM微处理器模块、电压及电流互感器、电能数据处理模块、液晶显示模块、以太网通讯模块和控制终端，电压及电流互感器的输入端外接外部电网，电压及电流互感器的输出端通过电能数据处理模块与ARM微处理器模块相连接，ARM微处理器模块通过以太网通讯模块与控制终端进行通讯。本发明基于内嵌有Cortex-M3内核的ARM处理器的电能质量检测装置，具有强大的接口模块，在保证电能数据快速处理的同时，采用以太网通讯模块与控制终端通讯，传输数据快，稳定性好，且设有语音播报功能，便于用户在现场对电能质量的检测记录，具有良好的应用前景。
文档编号G01R31/00GK102998554SQ20121038365
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日
发明者李小明 申请人:苏州爱知电机有限公司