电能质量监测仪技术解析与优化

电能质量监测仪应具备数字信号处理器技术、微控制器技术、前两项组合（数字信号处理器＋微控制器）技术、虚拟仪器技术。

1.数字信号处理器技术（DSP）

（1）A-D转换器 要保证测量精度达到0.05％，至少12位；要知道每路信号之间的关系，采用多通道同步采样技术。

（2）数字信号处理器 采用浮点算法，动态范围大、计算精度高、总线宽。

（3）传感器 采用霍尔传感器，其优点是：快速的动态响应特性，一般小于1_μs；传递频带宽，可以在0～100kHz内线性工作，线性度优于0.1％；精度高，大于0.5％；过载能力强。

（4）抗干扰设计 电磁干扰在空间无孔不入，在输入电路上采取的抗干扰措施有：

1）信号输入端加设RC滤波器，通过设置RC参数，只允许某一频带的信号通过。

2）软件数字滤波。(www.xing528.com)

3）采用看门狗电路，一旦由于干扰影响，出现程序跑飞、死机现象时，系统可自动复位，重新开始执行程序。

4）为抑制尖峰脉冲的干扰，在交流电源的输入端并联压敏电阻。

5）在印制电路板的设计阶段，除了保证布线正确合理以外，针对DSP硬件系统中最容易出现高频干扰的特点，在布线时尽量使高频线短而粗，且远离易受干扰的信号线，如模拟信号线。此外，还应将电源滤波、模拟线与数字线分离。

2.数字信号处理器＋微控制器技术（DSP＋MCU）

一个装置可以同时检测电力系统中多个不同点的电能质量，在增加检测点时，只需要增加负责信号处理的DSP板，减少成本和设备占用空间。目前用于电力系统电能检测的装置，一个MCU最多可以接入8个DSP板，DSP可以任意插接。

3.虚拟仪器技术

虚拟仪器技术是以计算机为基础，配以相应测试功能的硬件作为信号输入输出的接口，利用虚拟仪器软件开发平台，在计算机的屏幕上虚拟出仪器的面板，包括显示器、指示灯、旋钮、按键等，实现相应的功能。通过鼠标或键盘操作虚拟仪器面板上的旋钮、按键等，去选用仪器功能，设置各种工作参数，起动或停止一台仪器的工作。利用虚拟仪器实现电能质量的检测是最合适的方案，随着微电子技术的发展，虚拟仪器具有强大的检测功能和通信功能，具有稳定性好、精度高、灵敏度高、线性动态范围大、功能多、用途广、重量轻、结构精密等特点。