隨著國家工業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展, 電網(wǎng)負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化, 一方面, 非線性、沖擊性和不平衡負(fù)荷的大量增長使得電能質(zhì)量惡化;另一方面, 隨著信息技術(shù)的發(fā)展。越來越多的敏感負(fù)載對電能質(zhì)量的要求也越來越高。這就要求電能質(zhì)量檢測分析設(shè)備具有實(shí)時檢測、快速分析、實(shí)時顯示的能力。采用高性能數(shù)字信號處理器(DSP)和嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)(ARM)雙處理器架構(gòu)設(shè)計電能質(zhì)量分析儀能滿足上述要求。DSP系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電壓、電流信號的實(shí)時采集處理, 通過加窗傅里葉變換和小波算法得到電能質(zhì)量參數(shù);ARM嵌入式平臺運(yùn)行WinCE操作系統(tǒng)完成人機(jī)交互、數(shù)據(jù)存儲、實(shí)時顯示等功能。該系統(tǒng)為儀器的可擴(kuò)展性和智能化建立了良好的軟硬件平臺。
  1 硬件系統(tǒng)設(shè)計
  便攜電能質(zhì)量分析儀硬件系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)以功能實(shí)現(xiàn)和便攜式設(shè)計為基礎(chǔ), 并兼顧系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。
  1.1 硬件系統(tǒng)總體設(shè)計
  該硬件系統(tǒng)包括信號調(diào)理、數(shù)據(jù)采集與處理、ARM嵌入式平臺、協(xié)控制器和電源系統(tǒng)5個模塊, 系統(tǒng)框架如圖1所示。電網(wǎng)電壓電流信號經(jīng)調(diào)理電路預(yù)處理;采用高速ADC數(shù)字化后由DSP處理器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)緩存及快速、準(zhǔn)確的分析計算;采集到的波形數(shù)據(jù)和分析計算結(jié)果通過FIFO傳遞到ARM嵌入式平臺;采用LCD實(shí)現(xiàn)波形和分析結(jié)果顯示;采用SD卡或USB存儲設(shè)備來存儲大量的數(shù)據(jù)以便回放或進(jìn)一步深入分析;利用鍵盤或觸摸屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能;設(shè)置RS 232、USB和網(wǎng)絡(luò)接口, 便于實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量分析儀的系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化擴(kuò)展。根據(jù)中國儀器儀表市場的需求及國內(nèi)外儀器儀表行業(yè)的發(fā)展趨勢, 我公司從眾多的同類產(chǎn)品中精挑細(xì)選出一些技術(shù)先進(jìn), 質(zhì)量可靠, 性價比高的品牌測量儀器推薦給用戶, 與日本柯尼卡美能達(dá) Konica Minolta、美國Radiant、雷云光電Rayclouds、德國Instyument Systems、日本托普康Topcon、法國ELDIM、美國藍(lán)菲Labsphere、臺灣茂迪、德國GMC-I高美測儀、德國GMC-I  KURTH（庫爾特）, TESCOM, 有著緊密的合作聯(lián)系。