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    重庆时时彩刷大底技巧: 基于DSP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 DSP 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:

    CN201510056217.9

    申请日:

    2015.02.03

    公开号:

    CN104678214A

    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 31/00申请公布日:20150603|||实质审查的生效IPC(主分类):G01R 31/00申请日:20150203|||公开
    IPC分类号: G01R31/00 主分类号: G01R31/00
    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
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510056217.9

    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DSP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DSP芯片,所述的DSP??榘ㄒ来瘟拥募觳獾缏?、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,无需添加外设AD转换装置,将电流传感器直接与DSP控制芯片互连;通过磁平衡式霍尔传感器与DSP控制芯片的低功耗、高运算精度以及实时快速数据处理能力,有效提高检测精度的同时,实时监测电能质量。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种基于DSP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 DSP芯片,所述的DSP??榘ㄒ来瘟拥募觳獾缏?、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DSP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DSP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DSP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DSP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DSP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DSP及磁平衡式霍 尔传感器的电量数字化转换器。
    背景技术
    目前,电能质量问题已成为电气工程领域研究的前沿课题,其集电子技术,通 信技术和计算机技术等多个学科于一体,其研究水平也象征一个国家的科技水平在 国际中的地位。电能质量研究技术的提升对于电网和电力用户而言都是一个福音, 因为它涉及到国民生产和人民日常生活的方方面面,特别对电力公司而言可以帮助 供电公司在规划中正确地改善供用电系统的基础结构,提高系统运行的稳定性以及 合理地扩大系统的容量和确定投资水平,具有重要的统筹意义。而通过对电网相关 电力参数的连续监测和记录,建立起能表征电能质量的有效数据库,可以提前预测 故障信息,提醒人们对供用电设备的安全状态进行检修,有利于把损失降低到最小。 同时微控制器科技迅猛发展,特别是随着DSP的发展与应用,使得电能质量在检 测、监控和分析等方面得到了提高,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DSP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DSP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DSP 芯片,所述的DSP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DSP控制芯片互连;通过磁平衡式霍尔传感器与DSP控制芯 片的低功耗、高运算精度以及实时快速数据处理能力,有效提高检测精度的同时, 实时监测电能质量。
    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,难以进行直接测量,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DSP 芯片3,所述的DSP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DSP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DSP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:
    利用DSP芯片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。

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