電力系統中電網電壓的測量與監控影響電網系統調節和自動化管理。為實時監控電網電壓，采用由微處理器控制的數字式測量儀表。在數字式測量初期，電網電壓測量大多采用整流后的直流量，但其測量精度直接受整流電路影響;整流電路參數調整困難，受波形因素影響較大;而交流采樣是按照一定規律采集被測信號的瞬時值，再用一定的數值計算法求得被測量的值。交流采樣取決于測量精度和測量速度。這里介紹一種基于交流采樣的電網電壓智能監測硬件和軟件設計，可直觀準確地反映電力系統的電能質量。

　　2 系統硬件設計

　　2.1 系統硬件構架

　　系統硬件電路由3部分組成：數據采集、單片機系統和接口，硬件框圖如圖1所示。

　　被測三相電壓分別加到取樣電路的輸入端，信號按比例變換后，再經阻抗匹配網絡，由16選1多插件電感企業路模擬開關，采樣保持電路加到A/D轉換的輸入端。A/D轉換后的數據經鎖存后輸入MCU，再由運算判斷被測電壓是否合格。同時，可將測量結果計入存儲器件。MCU通過對時鐘的電感制造商操作，可實時將時間及測量結果顯示在VFD上，通過鍵盤調整時鐘。因系統中有存儲器件，可將歷史數據調出，在VFD顯示。可將測量儀通過PC機接口與微機連接，在微機上集中操作、監控儀表。

　　2.2 系統電路設計

　　該儀表設計測量范圍為90～110 V，因此峰值電壓為通過匹配網絡，峰值電壓變為所以，選取耦合電感線圈的初級與次級比為12：1，匹配網絡的輸出電壓則為-10～+10 V。

　　采用輪詢方式設計，選用模擬多路開關器件CD4067B,分別選通3路被測電壓，通過同一測量電路分別測量3路。CD40-67B的輸入阻抗為50 Ω，其輸入端必須加匹配網絡。該器件輸入VP-P最大值為20 V，最大延遲時間60ns。采樣保持電路采用LF398，該器件輸入VP-P最大值36V，滿足測量需求。A/D轉換器采用AD574A，該器件輸入電壓為+10 V，采樣位數為12位。采樣數據選用帶符號的二進制表示，最高位為符號位，后11位為數據位，采樣速度達35μs。AD574A模壓電感生產可調節參考電壓，提高測量精度。經A/D轉換后的數據經74LS374鎖存后輸入MCU進行計算。MCU選用AT89C51，內帶4KB片內ROM，時鐘選用11.0592 MHz，可滿足計算需求。

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