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论文是应华为公司的供应商深圳光彩凯宜电子开发有限公司(该公司专门为华为研制检测设备)的合作项目进行的。华为公司的通信设备对机房的电力供电质量的要求越来越高,除了公用电网还有机房中备用的 UPS不间断电源都要求其电能质量达到国家的相关标准。项目要求研制一套经济型的便携检测仪器,能快捷地按国家相关电能质量标准进行检测。具体地说就是要求对交流供电电源的频率、电压有效值、电流有效值、谐波含量、三相不平衡度等参数进行检测。 经多方调研与论证,比较了各种国内外已有的对电能质量检测的实施方案,都不适合本项目设计要求。本文提出了一种智能仪器与虚拟仪器相结合的设计方案:现场检测以智能仪器模式作下位机;数据处理分析以笔记本电脑作上位机,按虚拟仪器形式设计。下位机以STM32芯片为主控微处理器,用C语言编程,实现电能质量各项参数的检测。在系统设计过程中充分利用了STM32芯片众多的片上资源,同时采用了电能检测专用芯片ATT7022B,从而使硬件成本相对减少,也简化了参数计算过程。下位机设有液晶显示屏,可显示电能的测试数据,故可单独工作。当需要时可通过串行接口与上位机通信,上位机采用LabVIEW语言编程,用以处理数据、显示参数等内容,并建立数据库以保存检测数据档案。本系统具有结构简单、携带方便、低成本、低功耗、可靠性高等优点,适合实时现场操作,符合项目设计要求。 通过现场测试及与标准电能信号源测试比较表明,本系统测试结果符合国家电能质量的相关标准,主要各项技术指标达到了项目要求。该方案已提供给深圳光彩凯宜电子开发有限公司进行下一步的产品研发。