交流采样电网电压智能监控器的设计1引言电力系统中电网电压的测量和监控会影响电网系统的调节和自动化管理。
为了实时监控电网电压，使用了由微处理器控制的数字测量仪器。
在数字测量的初始阶段，大多数电网电压测量使用整流的直流电，但是其测量精度直接受到整流电路的影响；整流电路的参数调整困难，受波形因素的影响很大。
而交流采样则是按照一定的规则收集测量到的信号的瞬时值，然后使用一定的数值计算方法获得测量值。
交流采样取决于测量精度和测量速度。
在这里，我们介绍了一种基于交流采样对电网电压进行智能监控的硬件和软件设计，可以直观，准确地反映电力系统的电能质量。
2系统硬件设计2.1系统硬件架构系统硬件电路由三部分组成：数据采集，单片机系统和接口。
硬件框图如图1所示。
将测得的三相电压分别加到采样电路的输入端。
信号按比例转换后，通过16对1多通道模拟开关通过阻抗匹配网络将其添加到A / D转换的输入端。
A / D转换后的数据被锁存并输入到MCU中，然后通过计算来判断测得的电压是否合格。
同时，测量结果可以包含在存储设备中。
通过时钟操作，MCU可以在VFD上实时显示时间和测量结果，并通过键盘调整时钟。
由于系统中有存储设备，因此可以调出历史数据并将其显示在VFD上。
可以通过PC接口将测量仪器连接到微型计算机，并且可以在微型计算机上对仪器进行集中操作和监视。
2.2系统电路设计仪表的测量范围为90〜110V。
因此，峰值电压通过匹配网络，因此峰值电压变为如此。
选择耦合线圈的初级与次级之比为12：1，并选择匹配网络的输出电压。
它是-10〜+ 10V。
通过轮询模式进行设计，选择模拟多通道开关设备CD4067B，分别选择3个通道的被测电压，并通过同一测量电路分别测量3个通道。
CD40-67B的输入阻抗为50Ω，必须在其输入上添加一个匹配的网络。
该设备的最大输入VP-P为20 V，最大延迟时间为60 ns。
采样保持电路使用LF398，该器件输入VP-P最大36V，满足测量要求。
A / D转换器采用AD574A，器件的输入电压为+10 V，采样数为12位。
采样数据采用带符号的二进制表示，最高位为符号位，后11位为数据位，采样速度为35μs。
AD574A可以调节基准电压以提高测量精度。
A / D转换后的数据由74LS374锁存，然后输入到MCU中进行计算。
MCU选择带4KB片内ROM的AT89C51，时钟选择11.0592 MHz，可以满足计算要求。
使用HI1380串行时钟记录时间参数。
该设备是具有几秒钟，几分钟，几小时，几个月和几年的串行时钟保持设备。
通过MCU操作设备，可以正确获取时间参数以获取统计电压信息。
电压的统计信息存储在存储设备中，便于读取历史信息。
仪器使用24C64设备存储信息。
该设备通过I2C总线完成操作。
它的容量为64 KB，可以满足记录两个月历史信息的需求。
显示部分使用16T202DAJ VFD模块，该模块可用于字符操作并适合于仪器显示。
数据线选择4位操作模式，显示时间，电压信息和历史信息由MCU控制。
通过3个按钮操作MCU，可以完成诸如修改时间和调用历史信息之类的操作。
该接口使用SP490设备构建，该设备是全双工RS-485级别的收发器，可以通过MCU的串行连接由PC进行操作，从而实现仪器的远程操作和集中监控的功能。
2.3系统电路布局图2为原理图
