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    重庆时时彩必中技巧: 基于ARM及磁平衡式霍尔传感器的电量数字化转换器.pdf

    关 键 词:
    基于 ARM 平衡 霍尔 传感器 电量 数字化 转换器
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    摘要
    申请专利号:

    CN201510057283.8

    申请日:

    2015.02.03

    公开号:

    CN104678165A

    公开日:

    2015.06.03

    当前法律状态:

    驳回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):G01R 21/06申请公布日:20150603|||实质审查的生效IPC(主分类):G01R 21/06申请日:20150203|||公开
    IPC分类号: G01R21/06; G01R19/00; G01R23/16 主分类号: G01R21/06
    申请人: 国家电网公司; 国网浙江省电力公司; 上海交通大学
    发明人: 殳国华; 周平; 陈敏捷; 李丹; 张士文
    地址: 100031北京市西城区西长安街86号
    优先权:
    专利代理机构: 上??剖⒅恫ù碛邢薰?1225 代理人: 赵志远
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510057283.8

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.03.06|||2015.07.01|||2015.06.03

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种基于ARM及磁平衡式霍尔传感器的电量数字化转换器,该转换器接在电网上,所述的转换器包括相互连接的磁平衡式霍尔电流传感器和ARM芯片,所述的ARM芯片包括依次连接的检测电路、处理电路和抑制信号输出电路,所述的磁平衡式霍尔电流传感器分别与电网、检测电路和抑制信号输出电路连接。与现有技术相比,本发明设计合理,结构简单,低成本,无需添加外设AD转换装置,将电流传感器直接与ARM控制芯片互连;通过磁平衡式霍尔传感器与ARM控制芯片的低功耗、高性能,有效提高检测精度,节约产品成本,对电网质量进行有效的监测,功能更加完善。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种基于ARM及磁平衡式霍尔传感器的电量数字化转换器,该转换器接 在电网上,其特征在于,所述的转换器包括相互连接的磁平衡式霍尔电流传感器和 ARM芯片,所述的ARM芯片包括依次连接的检测电路、处理电路和抑制信号输 出电路,所述的磁平衡式霍尔电流传感器分别与电网、检测电路和抑制信号输出电 路连接。

    2.  根据权利要求1所述的一种基于ARM及磁平衡式霍尔传感器的电量数字 化转换器,其特征在于,所述的磁平衡式霍尔电流传感器包括两个,分别为第一磁 平衡式霍尔电流传感器和第二磁平衡式霍尔电流传感器,所述的第一磁平衡式霍尔 电流传感器的输入端直接与电网连接,输出端与检测电路连接,所述的第二磁平衡 式霍尔电流传感器的输入端通过电阻与电网连接,输出端与检测电路连接。

    3.  根据权利要求2所述的一种基于ARM及磁平衡式霍尔传感器的电量数字 化转换器,其特征在于,所述的检测电路包括分别与处理电路连接的电流检测电路 和电压检测电路,所述的电流检测电路输入端与第一磁平衡式霍尔电流传感器连接, 所述的电压检测电路输入端与第二磁平衡式霍尔电流传感器连接。

    4.  根据权利要求1所述的一种基于ARM及磁平衡式霍尔传感器的电量数字 化转换器,其特征在于,每个磁平衡式霍尔电流传感器包括原边线圈、副边线圈和 霍尔元件端,所述的原边线圈与电网连接,所述的检测电路输入端与霍尔元件端连 接,所述的抑制信号输出电路的输出端与副边线圈连接。

    5.  根据权利要求1所述的一种基于ARM及磁平衡式霍尔传感器的电量数字 化转换器,其特征在于,所述的处理电路对采集的电信号进行处理,包括计算得到 电流、电压、功率及功率因数值,并对采集的信号进行FFT变换,计算出各次谐 波含量。

    说明书

    说明书基于ARM及磁平衡式霍尔传感器的电量数字化转换器
    技术领域
    本发明涉及一种电量数字化转换器,尤其是涉及一种基于ARM及磁平衡式霍 尔传感器的电量数字化转换器。
    背景技术
    保证电能质量的高稳定性,这一课题已经成为电力公司和其他发电部门急需解 决的重要问题,解决方法一般依靠监测、记录、分析电能质量的运行情况,从而得到 电能质量的各种有效数据,通过这些数据来釆取相应的应对措施,目的是改善电能质 量。目前市场上存在一些电能监测设备,不过大部分功能简单,已经不适应当前对电 能质量的监控的需求,于是市场上涌现一批研发人员对高精度、多功能的电能质量 监控设备进行理论研究和实践。另外,随着数学算法的创新,高端芯片技术的长足进 步,利用新技术、新理论、新手段让电能监测设备有具有多功能、高时效性的特点, 进而有利于发现用户供电的问题与规律,改善电能质量。
    发明内容
    本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于ARM 及磁平衡式霍尔传感器的电量数字化转换器。
    本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
    一种基于ARM及磁平衡式霍尔传感器的电量数字化转换器,该转换器接在电 网上,其特征在于,所述的转换器包括相互连接的磁平衡式霍尔电流传感器和ARM 芯片,所述的ARM芯片包括依次连接的检测电路、处理电路和抑制信号输出电路, 所述的磁平衡式霍尔电流传感器分别与电网、检测电路和抑制信号输出电路连接。
    所述的磁平衡式霍尔电流传感器包括两个,分别为第一磁平衡式霍尔电流传感 器和第二磁平衡式霍尔电流传感器,所述的第一磁平衡式霍尔电流传感器的输入端 直接与电网连接,输出端与检测电路连接,所述的第二磁平衡式霍尔电流传感器的 输入端通过电阻与电网连接,输出端与检测电路连接。
    所述的检测电路包括分别与处理电路连接的电流检测电路和电压检测电路,所 述的电流检测电路输入端与第一磁平衡式霍尔电流传感器连接,所述的电压检测电 路输入端与第二磁平衡式霍尔电流传感器连接。
    每个磁平衡式霍尔电流传感器包括原边线圈、副边线圈和霍尔元件端,所述的 原边线圈与电网连接,所述的检测电路输入端与霍尔元件端连接,所述的抑制信号 输出电路的输出端与副边线圈连接。
    所述的处理电路对采集的电信号进行处理,包括计算得到电流、电压、功率及 功率因数值,并对采集的信号进行FFT变换,计算出各次谐波含量。
    与现有技术相比,本发明设计合理,结构简单,无需添加外设AD转换装置, 将电流传感器直接与ARM控制芯片互连;通过磁平衡式霍尔传感器与ARM控制 芯片的低功耗、高性能,有效提高检测精度,节约产品成本,对电网质量进行有效 的监测,功能更加完善。
    附图说明
    图1为本发明的结构示意图。
    具体实施方式
    下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
    实施例
    电网中的信号电压都是220V/380V电压或是更高,利用现有的电子装置进行 测量,无法进行直接测量,因此需要利用电流传感器将电网信号变为可测的低压信 号传送到装置中。本发明中采用磁平衡式霍尔电流传感器。对于电流参数检测,直 接将电网信号接入传感器的原边线圈;而对于电压参数检测,通过串联一个电阻R 将电压信号转变为电流信号测得。
    如图1所示,本发明转换器包括相互连接的磁平衡式霍尔电流传感器和ARM 芯片3,所述的ARM芯片3包括依次连接的检测电路、处理电路33和抑制信号输 出电路34,所述的磁平衡式霍尔电流传感器分别与电网、检测电路和抑制信号输 出电路34连接。
    所述的磁平衡式霍尔电流传感器包括两个,分别为第一磁平衡式霍尔电流传感 器1和第二磁平衡式霍尔电流传感器2,所述的第一磁平衡式霍尔电流传感器1的 输入端直接与电网连接,输出端与检测电路连接,所述的第二磁平衡式霍尔电流传 感器2的输入端通过电阻与电网连接,输出端与检测电路连接。
    所述的检测电路包括分别与处理电路连接的电流检测电路31和电压检测电路 32,所述的电流检测电路31输入端与第一磁平衡式霍尔电流传感器1连接,所述 的电压检测电路32输入端与第二磁平衡式霍尔电流传感器2连接。
    每个磁平衡式霍尔电流传感器包括原边线圈、副边线圈和霍尔元件端,所述的 原边线圈与电网连接,所述的检测电路输入端与霍尔元件端连接,所述的抑制信号 输出电路的输出端与副边线圈连接。
    图1中第一磁平衡式霍尔电流传感器1用于电流检测,设其原、副边线圈匝数 比为n1,第二磁平衡式霍尔电流传感器2用于电压检测,设其原、副边线圈匝数比 为n2。将两电流传感器中的霍尔元件与ARM芯片3相连,检测霍尔元件中的感应电 流大小i1、i2。根据感应电流i1、i2大小,调整ARM芯片3输出的抑制电流信号i3、 i4,让副边线圈在聚磁环中产生的磁场与原边线圈的所产生的磁场相互抵消,从而 使i1、i2为0。故可以得到:
    i 0 = 1 n 1 i 3 - - - ( 1 ) ]]>
    u 0 = R n 2 i 4 - - - ( 2 ) ]]>
    利用ARM实现对电信号的采集和数据处理,得到电流、电压、有功功率等参 数值,同时利用FFT,Hilbert等算法计算出各次谐波含量、无功功率以及功率因 数。并且通过软件设计,对各个环节进行时序控制和计算、传输处理。
    需要强调的是,本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没 有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本 说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是 为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地 利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

    关于本文
    本文标题:基于ARM及磁平衡式霍尔传感器的电量数字化转换器.pdf
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