基于STM32的电能质量检测技术研究
3. 2 电能数据采集及处理分析设计
3. 2. 1 谐波的测量、分析
根据国家规定的谐波测量方法， 为了区别暂态现象和谐波， 每次测量结果可取3 s 内所测量的平均值。采用式( 1) 计算：
式中： Uhk 为3 s 内第k 次测得的h 次谐波的均方根植;m 为3 s 内取均匀间隔的测量次数， m≥6。
以此Uh ( 第h 次谐波电压的均方根值) 的值计算下列参数：
1) 第h 次谐波电压含有率H R Uh
式中： Uh 为第h 次谐波电压( 均方根值) ; U1 为基波电压( 均方根值) 。
2) 谐波电压含量UH
3) 电压总谐波畸变率TH D u
电流的相关计算以此类推， 通过这些参数对电能谐波进行分析， 检测是否合格。
3. 2. 2 其他电能检测参数测量
通过AT T 7022B 芯片内置的24 位DSP 数字信号处理， 来获得有功功率、无功功率、视在功率、电压电流有效值、功率因素和频率等电能参数。
4 测试结果与分析
根据我国规定的谐波测量方法， 测试取0~ 19 次谐波[ 9] 。通过系统输出值与实际幅值的对比， 若在Uh ??
1% UN 和Uh 1% UN 的情况下， 即为允许范围内， 符合国家对B 级谐波测试仪器的相关精度的要求。其他电能测试结果也可按国家标准给定的精度范围进行逐项计量。
经实验本系统的数据通信和彩色液晶显示也满足实用要求。
通过测试结果表明， 系统测试结果准确、精度较高， 完全符合电能检测仪器的相关要求。
5 结束语
本文介绍了基于STM32 的便携式电能质量检测设备的设计过程及测试结果。运用的STM32 处理器拥有丰富的片上资源， 内置的A /D 转换芯片、SPI 通信接口、U SB通信接口以及无线通信模块， 极大的简化了系统的硬件设计。系统具有功耗低、携带方便、操作便捷、测量精度较高等优势， 采用USB 通信和无线通信两种通信模式， 使得数据的传输多样化及较强选择性。彩屏液晶显示使得操作人员对结果一目了然。在电能检测市场上， 鉴于本系统的诸多特点， 将会有十分广阔的应用和发展前景。
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