基于DSP2812的简易电能质量仪

那是星期六

最近在学习数字信号处理这门课程，刚好接触到FFT变换，实验室里面刚好有电能质量方面的仪器，对比了一下，实现了128点的FFT，加hanning窗，然后恢复各次幅值。
实验的效果似乎还很理想。在这里给出MATLAB的仿真结论，加上DSP的硬件验证结论。m代码见附件。本次实验我使用的是DA产生1~7次幅值的正弦叠加信号，然后通过
外部的AD采样芯片将数据采样回来，内部加窗和FFT，然后显示波形和各次幅值，以及谐波畸变率。可以理解为一个小型的示波器，附带了电能质量测试的功能。
这里所用的芯片信号为：AD7656，DAC7744.LCD为12864.
一、MATLAB上验证

图1未加窗FFT

图2加窗FFT
加窗以后的频谱柱状图
代码的内容见后
二、硬件验证

图3DSP2812上验证



电能质量演示：见附件图片



M代码：

%FFT_hanning.m
clear;
N=128;%采样点数(1)
n=[0:1:127];%循环变量
load sam s;%从数据文件sam中装入采样%数据到数组s
fs=50*32;%实际的采样频率
z=abs(fft(s,128));
w=0.5-0.5*cos(2*pi*n./N);%窗函数哈宁窗
r=s.*w;%对信号的加窗
v=fft(r,128);%快速傅立叶变换
vz=abs(v)/64*1.852;%VZ存放未经过插值的%谐波系数,以便和插值后的做对比分析
n1=0:127;
figure(1);
stem(n1/(128/fs),abs(v)/64*1.852,'.');%绘图,使结果显示%更加直观
title('频谱柱状图');
figure(2);
plot(n1/(128/fs),vz);axis([0,400,0,12]);
title('频谱柱局部连线图');
u=abs(v);%为下面插值修正做准备,注意插%值修正公式用到的是未经过幅值修正的FFT%结果,与VZ有区别
A=zeros(1,7);%A存放修正后的结果
for I=0:6%I对应谐波次数
y1=u(5+4*I);%找到第I次谐波峰值两侧的值
%也是最大和次最大的值;
y2=u(6+4*I);
y3=u(4+4*I);
max=y2;
if y3>y2
max=y3;
end
if max==y3
t=y1;
y1=max;
y2=t;
end
b=(y2-y1)/(y2+y1);%相当于参数β
a=1.5*b;%相当于参数α　(3)
A(I+1)=(y1+y2)*(2.35619403+1.15543682*a^2+0.32607873*a^4+0.07891461*a^6)/128;%修%正幅值(4)
end%循环结束通过修改语句(1)、(2)、(3)、(4),可
%以实现对加不同窗函数插值修正的分析.此外,本程序通过读取数据文件得到采样数据,数据文件为二进制码,为和其它程序接口提供
figure(3);
stem(A);
title('各次谐波频率的幅值A');
figure(4);
stem(n1/(128/fs),abs(z)/64,'.');
figure(5);
stem(z);

c源代码见附件：

Nexus

good，不错。

alexzhangyi

厉害，学习！

Nexus

我想详细问下，这个电能质量的设备，是需要专业的人员认证才能卖的吧？

alexzhangyi

Nexus 发表于 2015-8-10 19:19
我想详细问下，这个电能质量的设备，是需要专业的人员认证才能卖的吧？

可能要领相应的许可证吧，我们常买的电能表都有相应的计量许可证等