[實用新型]一種同步調解器以及包含此同步解調器的功率標準源

有效

• 申請號: 201420498886.2
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN204065387U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 王寧
• 申請（專利權）人: 王寧
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

技術領域

本實用新型涉及變頻變量的校準設備領域，特別地，涉及一種同步調解器以及包含此同步解調器的功率標準源。

背景技術

變頻器作為變頻調速系統的電源，應用日益廣泛。如何準確測量變頻器的損耗、效率和變頻電機的損耗及效率，是變頻調速技術亟待解決的重大課題。

電能的計量是直接關系到國計民生的大事，其計量水平的精度直接反映一個國家的工業水平的高低。電能的計量主要包括電壓、電流的幅值、頻率和電壓與電流的相位角度及功率等的計量，主要依靠各種電壓、電流、頻率和功率傳感器及儀表進行計量。而功率標準源則是產生標準電壓、電流、頻率和功率信號用以校準電壓、電流、頻率和功率傳感器及儀表的標準級計量裝置。

傳統功率源有兩種計算方式：(1)有效值法，采用有效值來測量輸出，再反饋到控制器，這種方式僅僅用于純正的正弦波時有效，而對于變頻的電能計量，誤差大；(2)離散傅里葉(DFT)變換法，此種方法可以計算出變頻的電能計量中的各次諧波的幅值、頻率及相位，但其采樣時間長，計算量大，系統響應慢，幅度和相位也受頻率點的精度影響。

因此，設計一種既能精確計算出變頻的電能計量中的各次諧波的幅值、頻率以及相位，又具有計算量小、系統反應快的功率標準源具有重要意義。

實用新型內容

本實用新型的第一目的在于提供一種同步解調器，具體技術方案如下：

一種同步解調器，包括余弦發生器、正弦發生器、第一內存器、MCU、第二內存器以及第三內存器；

所述余弦發生器與所述正弦發生器并列設置，且兩者的輸出端均與所述第一內存器的輸入端連接；所述第一內存器的輸出端與所述MCU的第一輸入端連接；所述MCU的第二輸入端與所述第三內存器的輸出端連接；所述MCU的輸出端與所述第二內存器的輸入端連接；所述MCU內設有數字信號處理器DSP。

本實用新型的同步解調器整體結構精簡，采用全數字信號處理方式，對整周期信號進行處理，提高了解算信號幅度和相位的精度；同步解調器能根據設定頻率產生一系列余弦和正弦數據，從而實現同步對基波和各次諧波的幅值、相位以及頻率進行調節，實用性強；MCU上設有數字信號處理器DSP，采用數字信號處理器DSP進行精確計算，采樣時間短，計算量小，系統響應快。

本實用新型的第二目的在于提供一種功率標準源，包括用于設定幅值、頻率以及相位的輸入面板、控制器、功率放大器、負載、電流探頭或電壓探頭、A/D變換器以及如上述的同步解調器；

所述控制器包括PID調節器以及DDS控制器；

所述輸入面板的輸出端分別與所述PID調節器的第一輸入端、所述余弦發生器的輸入端以及所述正弦發生器的輸入端連接；所述第二內存器的輸出端與所述PID調節器的第二輸入端連接；

所述PID調節器的輸出端與所述DDS控制器的輸入端連接，所述DDS控制器的輸出端與所述功率放大器的輸入端連接，所述功率放大器的輸出端與所述負載的輸入端連接；

所述電流探頭或電壓探頭設置在所述功率放大器與所述負載連接的線路上；所述電流探頭或電壓探頭的輸出端與所述A/D變換器的輸入端連接，所述A/D變換器的輸出端與所述第三內存器的輸入端連接。

本實用新型的功率標準源沒有采用傳統電流/電壓變送器作為反饋的方式，而是內部集成了相應的信號處理模塊，使系統變得更緊湊；采用內部集成的方式后，可以充分利用系統的其它已知信息，比如“設定頻率”等信息，這就為采用同步解調的方法創造了條件。

本實用新型的功率標準源中采用同步解調的方式，相對DFT的方式，它僅對反饋回來的信號在“設定頻率”(系統需要的)解算出相應的幅度和相位等，而不是一概都去解算，因此大大降低了計算量。

本實用新型的功率標準源包括用于設定幅值、頻率以及相位的輸入面板、控制器、功率放大器、負載、電流探頭或電壓探頭、A/D變換器以及同步解調器，控制器包括PID調節器以及DDS控制器，同步解調器包括余弦發生器、正弦發生器、第一內存器、MCU、第二內存器以及第三內存器，整體結構精簡；同步解調器包括余弦發生器、正弦發生器，能根據設定頻率產生一系列余弦和正弦數據，從而實現同步對基波和各次諧波的幅值、相位以及頻率進行調節，實用性強；MCU上設有數字信號處理器DSP，采用數字信號處理器DSP進行精確計算，采樣時間短，計算量小，系統響應快。

除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

附圖說明