阅读说明：本技术 一种基于arm的谐波检测装置 (Harmonic detection device based on ARM ) 是由 张晓彤 张坤昌 马童育 于 2018-08-01 设计创作，主要内容包括：一种基于ARM的谐波检测装置,属于电力工程技术领域,是主要由电压互感器、电流互感器、锁相环、抗混叠滤波器、加法电路、AD转换模块、ARM模块、键盘和LCD显示屏组成的,本发明的基于ARM的谐波检测装置具有很高的测量精度以及实时性,能够达到电网中谐波检测的标准。(The invention discloses an ARM-based harmonic detection device, which belongs to the technical field of electric power engineering and mainly comprises a voltage transformer, a current transformer, a phase-locked loop, an anti-aliasing filter, an addition circuit, an AD conversion module, an ARM module, a keyboard and an LCD (liquid crystal display).)

一种基于ARM的谐波检测装置

技术领域

本发明涉及一种基于ARM的谐波检测装置，属于电力工程技术领域。

背景技术

随着电网技术的不断发展，大量的电为电子设备及非线性负载的广泛使用，使得谐波污染日趋恶化，严重影响了电力系统的供电可靠性，甚至造成电为系统事故。为了保证电为系统能够安全经济的运行，对谐波进行实时地分析和检测十分关键。本发明研发一种基于ARM的谐波检测装置。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种基于ARM的谐波检测装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于ARM的谐波检测装置，是主要由电压互感器、电流互感器、锁相环、抗混叠滤波器、加法电路、AD转换模块、ARM模块、键盘和LCD显示屏组成的，其特征在于：所述电压互感器和电流互感器均和抗混叠滤波器相连接，电压互感器和锁相环相连接，锁相环和AD转换模块相连接，抗混叠滤波器和加法电路相连接，加法电路与AD转换模块相连接，AD转换模块和ARM模块相连接，键盘和LCD显示屏均和ARM模块相连接。

所述的抗混叠滤波器，是抗混叠二阶低通滤波器，***电路由四个电阻和两个电容组成，截止频率为2KHz，由于A/D转换芯片的工作电压为0～5V，所以需要通过加法电路将互感器输出的电压值提高2.5V，而设计的加法电路能使电压变为0～5V，以及对于电网频率需要实时的进行测量，采用比较器LM324可以实现对交流信号转换成方波信号，得到一个与输入电压信号频率相同的方波信号后，送给锁相倍频电路。

所述的ARM模块，具有通信接口、JTAG调试接口、SDRAM、FLASH存储器、SD卡接口，系统工作时钟是12MHz晶振，微处理器的工作时钟是通过倍频为533MHz的片内锁相环电路提供，S3C6410系统与其他应用系统采用串行接口电路进巧短距离双向串行通信，复位电路可完成两种复位方式：系统上电时复位和系统工作时用户按键复位；JTAG接口可访问芯片内部所有的部件及对系统进行调试、编程，电源电路中有一个电压范围是1.2V～5V的直流一直流转换器，可以满足TOP64105V/2A的电源及其他需要1.2V电源的***电路。

该发明的有益之处是：本发明的基于ARM的谐波检测装置具有很高的测量精度以及实时性，能够达到电网中谐波检测的标准。

附图说明

图1为本发明的系统示意图。

图中，1、电压互感器，2、电流互感器，3、锁相环，4、抗混叠滤波器，5、加法电路，6、AD转换模块，7、ARM模块，8、键盘，9、LCD显示屏。

具体实施方式

一种基于ARM的谐波检测装置，是主要由电压互感器1、电流互感器2、锁相环3、抗混叠滤波器4、加法电路5、AD转换模块6、ARM模块7、键盘8和LCD显示屏9组成的，其特征在于：所述电压互感器1和电流互感器2均和抗混叠滤波器4相连接，电压互感器1和锁相环3相连接，锁相环3和AD转换模块6相连接，抗混叠滤波器4和加法电路5相连接，加法电路5与AD转换模块6相连接，AD转换模块6和ARM模块7相连接，键盘8和LCD显示屏9均和ARM模块7相连接。

所述的抗混叠滤波器4，是抗混叠二阶低通滤波器，***电路由四个电阻和两个电容组成，截止频率为2KHz，由于A/D转换芯片的工作电压为0～5V，所以需要通过加法电路将互感器输出的电压值提高2.5V，而设计的加法电路能使电压变为0～5V，以及对于电网频率需要实时的进行测量，采用比较器LM324可以实现对交流信号转换成方波信号，得到一个与输入电压信号频率相同的方波信号后，送给锁相倍频电路。

所述的ARM模块7，具有通信接口、JTAG调试接口、SDRAM、FLASH存储器、SD卡接口，系统工作时钟是12MHz晶振，微处理器的工作时钟是通过倍频为533MHz的片内锁相环电路提供，S3C6410系统与其他应用系统采用串行接口电路进巧短距离双向串行通信，复位电路可完成两种复位方式：系统上电时复位和系统工作时用户按键复位；JTAG接口可访问芯片内部所有的部件及对系统进行调试、编程，电源电路中有一个电压范围是1.2V～5V的直流一直流转换器，可以满足TOP64105V/2A的电源及其他需要1.2V电源的***电路。

本装置在工作时，首先用检测电极采集电力系统中的电压与电流信号，采用GCT-201B电流互感器和GPT-206B电压互感器，然后将电信号送给信号调理电路处理得到滤波和调幅后的信号，再通过A/D转换将模拟信号转换成数字信号，同时由锁相环保证采样频率和信号频率相同来实现信号同步采样，最后由以TOP6410为硬件平台的ARM11S3C6410处理器处理且读取转换的结果，完成对信号加窗的傅里叶变换和小波变换相结合的算法的数据运算，并且处理器由设定的程序对数据和运算结果进行存储以及通过人机交互界面把分析结果在液晶显示屏直观地显示出来。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。