隨著電網(wǎng)建設(shè)的逐步改進，相應(yīng)的配電設(shè)備得到迅速發(fā)展，多功能電力儀表的準確度水平越來越高，對多功能現(xiàn)場校驗儀的要求也越來越高，一般而言，多功能電能表現(xiàn)場校驗儀的電能指標應(yīng)達到0.05水平，其功能應(yīng)包括傅里葉分析、接線故障判斷、矢量顯示、修正系數(shù)計算等。另外，測量數(shù)據(jù)需要保存并上傳到 pc 機進行管理應(yīng)用，而且測量數(shù)據(jù)需要便于攜帶、體積小、功耗低，使用 arm 和 cp2102技術(shù)可以很好地滿足設(shè)計要求。

多功能電子儀器的工作原理

將多功能發(fā)電電力系統(tǒng)儀表連接到測試電路后，電流控制線圈和電壓輸出線圈設(shè)計中會有交流電流，這兩個交流電流分別在鐵芯上產(chǎn)生引起交變的磁通量。通過鋁盤，交流磁通量在鋁盤上檢測到渦流。漩渦在另一個磁場中受到力的作用，使鋁盤獲得最大扭矩（活動要求力矩旋轉(zhuǎn)。負載下消耗的電力越來越大，通過不同電流傳感器線圈的電流密度越高，在鋁盤上檢測到的渦流也越大，鋁盤旋轉(zhuǎn)的力矩就越大。

也就是說，轉(zhuǎn)矩的大小與載荷材料消耗的動力能力成正比。電力的影響越大，扭矩越大，鋁盤轉(zhuǎn)速也可能越快。鋁圓盤旋轉(zhuǎn)時，中國永磁體可以產(chǎn)生的制動力矩的作用，制動力矩與主動提供力矩的主要方向相反。制動力矩的大小與鋁盤轉(zhuǎn)速的變化成正比，鋁盤轉(zhuǎn)得越快，制動力矩也越大。當主動力矩和制動力矩到達企業(yè)，暫時不平衡時，鋁盤將以一定的速度旋轉(zhuǎn)。負荷消耗的電力與鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)成正比。鋁盤旋轉(zhuǎn)時驅(qū)動計數(shù)器，產(chǎn)生消耗的電能質(zhì)量指令。這是多功能智能電力工業(yè)界管理工作的簡單分析過程。

一、硬件原理

硬件由模擬輸入通道、采樣保持電路、A/D轉(zhuǎn)換器、CP2102數(shù)字信號處理器、ARM和外圍設(shè)備組成。輸入通道中直接訪問三相電壓，通過精密電阻分壓采樣到A/D轉(zhuǎn)換器。電流采樣分為三種方式，包括精密變壓器、夾變壓器和500A夾變壓器，以滿足現(xiàn)場驗證的不同需要。

捕獲的信號通過16位串行A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。樣品同步由采樣夾持器保證，允許同時采樣每個相位電壓和電流，然后將zui串行輸入輸入到數(shù)字信號處理CP2102中。

CP2102是數(shù)字信號處理器的短發(fā)，對采樣信號執(zhí)行高速操作，處理信號，通過總線將結(jié)果發(fā)送到中央處理器ARM。提供中央處理器ARM后處理CP2102處理結(jié)果、人機對話、數(shù)據(jù)存儲、功能轉(zhuǎn)換等功能。顯示器是640480分辨率26k真彩色大屏幕，可以調(diào)節(jié)背景顏色，適用于多種環(huán)境。

fqj