[发明专利]一种基于STM32的单相电能质量检测仪

说明书

本发明公开了一种基于STM32的单相电能质量检测仪，包括系统板、移相电路、电压抬升电路、锁相环倍频电路、滤波电路、相位差监测电路和LCD显示电路，所述电压抬升电路、锁相环倍频电路和相位差监测电路均与系统板相连接，所述系统板为STM32单片机，系统板的输出端连接LCD显示电路，相位差检测电路还连接有两路滤波电路，两路滤波电路分别连接有移相电路和信号源；本装置能够对信号精确采集，并通过相位差监测，设计模块化，运行可靠，测量数据全面并准确显示电压，电流的运行波形，长时间监测，连续测量电压、电流、功率、和功率因数，起动测量，可测量大功率负载起动或停止对电网的冲击。

技术领域

本发明涉及电路测量技术，具体是一种基于STM32的单相电能质量检测仪。

背景技术

电能质量是指电力系统中电能的质量。理想的电能应该是完美对称的正弦波。一些因素会使波形偏离对称正弦，由此便产生了电能质量问题。一方面我们研究存在哪些影响因素会导致电能质量问题，一方面我们研究这些因素会导致哪些方面的问题，最后，我们要研究如何消除这些因素，从而最大程度上使电能接近正弦波。

目前的检测装置存在测量精度不高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于STM32的单相电能质量检测仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于STM32的单相电能质量检测仪，包括系统板、移相电路、电压抬升电路、锁相环倍频电路、滤波电路、相位差监测电路和LCD显示电路，所述电压抬升电路、锁相环倍频电路和相位差监测电路均与系统板相连接，所述系统板为STM32单片机，系统板的输出端连接LCD显示电路，相位差检测电路还连接有两路滤波电路，两路滤波电路分别连接有移相电路和信号源。

所述移相电路具有KA1458系列运放芯片与运算放大器组成有源移相电路，其中1脚为第一组移相输出端，3脚为第一组正输入端即电压信号从此脚输入，2脚为第一组负输入端接地，5、6、7三个引脚则为第二组运放，5脚和6脚为正负输入端，8脚为12V正负电源引脚，而4脚为12V负电源引脚；所述抬升电路使用AD823运放芯片，并采用双电源供电，电压范围在-18V至+18V之间；所述锁相环倍频电路采用通用型CMOS锁相环芯片CD4046与BCD加法计数器CD4518，电压信号从CD4046的14脚输入，4脚输出，R1、R2引脚分别外接一个确定好参数的电位器用于精准锁定频率，同时4脚输出的信号作为CD4518的时钟触发信号；所述带通电路为二阶有源滤波电路。

作为本发明的优选方案：所述相位差监测电路具有双D触发器CD4013。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本装置能够对信号精确采集，并通过相位差监测，设计模块化，运行可靠，测量数据全面并准确显示电压，电流的运行波形，长时间监测，连续测量电压、电流、功率、和功率因数，起动测量，可测量大功率负载起动或停止对电网的冲击。

附图说明

图1为本发明的整体电路框架图。

图2为本发明的移相电路图。

图3为本发明的抬升电路图。

图4为本发明的锁相环倍频电路图。

图5为本发明的带通电路图。

图6为本发明的整形电路图。

图7为本发明的相位差监测电路图。

图8为本发明的主程序流程图。

图9为本发明的AD采样子程序流程图。

图10为本发明的频率采集子流程图。

图11为本发明的相位差高电平采集子流程图。

具体实施方式