基于STM32的電流信號諧波分量檢測系統的設計

劉 虹，李昱坤，劉彥軍

(廈門理工學院光電與通信工程學院，福建 廈門 361024)

電流信號的諧波檢測可用于監控各次諧波的參數，諧波測量是處理諧波問題的基礎，可應用于多種實際系統[1]。目前，有大量的研究資料研究電力系統中電流的檢測與諧波分析[2-3]，電力系統中的電流屬于高壓電流，由于電網中存在大量的非線性負載使得電網中的諧波污染嚴重，這將增加分析的難度與復雜度，而普通電路的電流指的是低壓電流，噪聲污染小，因而對普通電路中電流分析檢測裝置的設計可以更簡單、更有效。此外，目前利用微控制器對信號進行諧波分析多針對電壓信號[4-5]，本文將這兩者相結合，著眼于非電力系統普通電路中電流的檢測與分析，不需要像分析電力系統的電流那樣復雜，采取簡單的方法制作一個簡易有效的電流信號檢測分析系統。

1 諧波檢測方案

要能夠對電流信號的諧波進行分析檢測，首先要識別到待分析的電流信號，同時對識別到的電流信號進行流壓轉換，將電流信號轉換成相應的電壓信號，接著將電壓信號進行采樣及數模轉換，輸入微處理器進行快速傅里葉變換(fast fourier transform，FFT)，分析得到諧波分量信息，最終顯示在TFT屏幕上。整體實現框圖如圖1所示。

圖1 系統整體框圖

2 諧波檢測系統的硬件設計

2.1 處理器選擇

諧波檢測算法的實現可采取專用數字信號處理器DSP，FPGA等高速芯片。但DSP、FPGA在頻譜分析系統中，專注于離散信號的算法處理，對輸入……