[发明专利]一种基于ADC与Rife-Vincent窗三谱线插值FFT的谐波电能表

摘要

一种基于ADC与Rife‑Vincent窗三谱线插值FFT的谐波电能表，所述谐波电能表包括信号调理部分、数据处理部分和数据管理部分。所述信号调理部分，包括ADC转换器、电阻分压网络和CT电阻取样网络；所述数据处理部分，包括DSP处理器；所述数据管理部分，包括MCU芯片、实时时钟、SDRAM与FLASH存储器、通信接口电路、图形点阵液晶。本发明不受专用计量芯片性能和功能的限制，可基于自身开发的优良算法，精确定量地测量电力系统中谐波电压、电流的动态特性，实现更高次的谐波分析和更高准确度的电能计量。

主权项

1.一种基于ADC与Rife‑Vincent窗三谱线插值FFT的谐波电能表，包括信号调理部分、数据处理部分和数据管理部分，其特征在于，所述信号调理部分，包括ADC转换器、电阻分压网络和CT电阻取样网络；将系统中额定值为220V和1.5A的压电流模拟信号，通过电阻分压网络和CT电阻取样网络，变成≤2.5V的交流信号送入高精度8通道同步采样ADC；所述数据处理部分，包括DSP处理器；采样数据通过专用接口SPI接口送入DSP数据处理部分，经过主瓣窄、旁瓣低且跌落速度快的Rife‑Vincent窗对信号进行加窗、离散傅里叶变换、三谱线插值FFT运算处理、多项式拟合技术检测被测信号中的基波和各谐波量，计算出频率、幅值、相位、功率、谐波畸变率参数，并将处理后的数据发送给MCU进行存储、通信和显示处理；所述数据管理部分，包括MCU芯片、实时时钟、SDRAM与FLASH存储器、通信接口电路、图形点阵液晶，由MCU为核心管理基波和各谐波量，采用图形化点阵液晶显示谐波柱状分析图；所述ADC转换器和DSP处理器采用专用SPI接口相连；DSP处理器和MCU芯片采用异步串行总线UART口相连；MCU芯片外部同时连接实时时钟、SDRAM与FLASH存储器、通信接口电路、图形点阵液晶，由MCU芯片控制完成工作。