[實用新型]一種基于VF隔離變換的電壓記錄儀

有效

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• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN206601437U
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設計）人: 陳衛(wèi)峰;陳磊;鄧小穎;陸文峰;曾祥華
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司32102
• 代理人: 任利國

技術領域

本實用新型涉及一種記錄儀，尤其涉及一種基于VF隔離變換的電壓記錄儀，屬于電網(wǎng)監(jiān)控儀器技術領域。

背景技術

電壓監(jiān)測系統(tǒng)是對電網(wǎng)電壓質量進行監(jiān)測并自動記錄的智能化儀表系統(tǒng)。為統(tǒng)計電壓的合格率及其他參數(shù)，為電壓質量的管理提供正確的數(shù)據(jù)。電壓監(jiān)測系統(tǒng)的最小組合為一臺智能電壓監(jiān)測儀。通過智能電壓監(jiān)測儀的使用，即可實現(xiàn)對電壓監(jiān)測點的各種電壓參數(shù)進行測量并記錄，同時給出電壓合格率、電壓偏高不合格率、電壓偏低不合格率等計算結果。電壓監(jiān)測系統(tǒng)的另外一種組合是有電壓監(jiān)測儀加上電卡、通訊機及上位計算機等配套設備所組成。

傳統(tǒng)使用的電壓記錄儀主要為機械式，精度較差，而且不能存儲。近年出現(xiàn)了電腦式電壓記錄儀，但精度、準確度和實用性都不能令人滿意，很多電壓記錄儀不能實現(xiàn)信號和測量系統(tǒng)之間的隔離，使測量系統(tǒng)容易受到干擾，甚至受損。而且一般系統(tǒng)的存儲速度較慢，壽命有限。電壓監(jiān)測儀所記錄的數(shù)據(jù)很多，通過儀表鍵盤來查詢抄錄十分耗時耗工，而直接用小打印機打印也有許多缺點和不便之處。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于，克服現(xiàn)有技術中存在的問題，提供一種基于VF隔離變換的電壓記錄儀，可以產(chǎn)生精密的實時時鐘，精密測量電網(wǎng)電壓，抗干擾性能強，且方便用戶隨時查看。

為解決以上技術問題，本實用新型的一種基于VF隔離變換的電壓記錄儀，包括降壓模塊、放大電路、將交流信號轉換為直流信號的有效值轉換模塊、將電壓信號轉換為頻率信號的VF變換模塊、隔離干擾的光電耦合器、采集電壓信號并進行處理的主處理器和顯示電壓數(shù)據(jù)的顯示模塊，所述降壓模塊的輸入端接入被監(jiān)測電壓信號，所述降壓模塊的輸出端與所述放大電路的輸入端相連，所述放大電路的輸出端與所述有效值轉換模塊的輸入端相連，所述有效值轉換模塊的輸出端與所述VF變換模塊的輸入端相連，所述VF變換模塊的輸出端與所述光電耦合器的輸入端相連，所述光電耦合器的輸出端與所述主處理器的計數(shù)口相連，所述主處理器的顯示信號端口與所述顯示模塊的輸入端相連，所述主處理器的時鐘信號端口連接有產(chǎn)生系統(tǒng)實時時間的實時時鐘模塊，所述主處理器的數(shù)據(jù)信號端口連接有存儲實時時間和對應電壓數(shù)據(jù)的存儲器模塊。

相對于現(xiàn)有技術，本實用新型取得了以下有益效果：被監(jiān)測電壓信號通常是高壓信號220V或者380V交流電，通過降壓模塊進行降壓，降壓模塊在降壓的同時，對高壓信號進行第一級的隔離。降壓模塊輸出降壓后的交流信號，經(jīng)放大電路放大后，由有效值轉換模塊將交流電壓信號轉換成直流電壓信號，該直流電壓信號送至VF變換模塊的輸入端，VF變換模塊根據(jù)充放電原理，計算出對應的頻率信號并輸出，頻率高低與輸入的直流電壓大小成正比，VF變換模塊輸出的頻率信號經(jīng)光電耦合器進行第二級隔離后，送入主處理器的計數(shù)口進行脈沖計數(shù)，實時時鐘模塊同時向主處理器提供實時時間，主處理器定時周期結束后，統(tǒng)計脈沖個數(shù)并計算出脈沖頻率，進而算出測量電壓信號的大小，然后把電壓信號數(shù)據(jù)和時間信息存儲在存儲器模塊中，并通過顯示模塊進行顯示，存儲器模塊中的數(shù)據(jù)可以提供用戶隨時查看。光電耦合器以光為媒介來傳輸電信號，體積小、壽命長、無觸點，輸出和輸入之間絕緣且單向傳輸信號，抗干擾能力強；該電壓記錄儀采用了兩級隔離的方式，大大增強了系統(tǒng)的可靠性和抗干擾的效果。

作為本實用新型的改進，所述主處理器的IO口還連接有可選擇查看日期和時間的按鍵模塊。用戶可以通過按鍵來選擇和設置菜單，可以查看相應日期的電壓或者平均電壓。

作為本實用新型的進一步改進，所述主處理器的通訊接口連接有RS485通信模塊。主處理器采集的數(shù)據(jù)可以通過RS485通信模塊輸出。

作為本實用新型的進一步改進，所述主處理器還設有看門狗。以監(jiān)控主程序的運行，保護數(shù)據(jù)和電路。

作為本實用新型的進一步改進，所述主處理器采用STC12C5A60S2單片機。

作為本實用新型的進一步改進，所述降壓模塊采用隔離變壓器，所述放大電路采用OP07芯片和雙電源供電方式。

作為本實用新型的進一步改進，所述有效值轉換模塊由AD536芯片完成真有效值轉換，所述放大電路的輸出端與所述AD536芯片的1腳連接，所述AD536芯片的6腳與所述VF變換模塊的輸入端相連。AD536為能夠將交流信號快速轉換成真有效值輸出的集成芯片，具有精度高、可靠性好的特點，而且具有分貝輸出功能。