专利名称：一种便携式电能计量终端现场综合校验仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种便携式电能计量终端现场综合校验仪。
背景技术：
随着国民经济的迅速发展，人民生活水平的日益提高，以及地区经济的快速发展，用电客户的需求早已不是“有电照个亮”就可以满足的，而是需要“用电安全、供电可靠、电能质优、办事高效、收费合理、服务周到”。目前电力服务市场的服务水平，与经济发展和客户需求还有很大差距，客户的许多需求还不能够满足或者很好地满足。客户需求决定市场发展方向，因此当前对优质、高效、周到的电力技术服务的潜在需求非常大，也非常强烈。目前的电能计量装置现场校验仪一般由电压采样�？椤⒌缌鞑裳？�、模拟开关、A/D转换器、处理器、脉冲输入�？�、键盘和显示器组成，现场校验时，被校电能表的电压和电流信号接入仪器的采样�？椋纱砥骺刂颇Ｄ饪亟行藕诺淖唬⑼ü鼳D转换器将模拟信号转换为数字信号，实时计算电参量，校验电压、电流的大�。⒉杉龀逍藕牛觳獾缒艿拇笮。钪帐迪值缒芗屏孔爸玫男Ｑ�。但现有的这种校验仪一般就是校验电流、电压、功率、电能的大�。Ｑ楣δ艿ヒ唬抑煌ü桓瞿Ｄ饪乩唇械缪�、电流信号的切换，切换速度慢、功耗较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种便携式电能计量终端现场综合校验仪，用以解决现有电能计量装置现场校验仪校验功能单一的问题。为实现上述目的，本发明的方案是:一种便携式电能计量终端现场综合校验仪，包括运算处理器(I)、运算处理器(2)、电压采样�？�、电流采样�？�、有功和无功脉冲输入�？�、AD转换器、显示器、键盘、采样切换�？楹驮鲆娣糯竽？椋霾裳谢荒？槲Ｄ饪兀龅缪共裳？榱铀鲈鲆娣糯竽？椋迷鲆娣糯竽？橥ü鯝D转换器连接运算处理器(1)，所述电流采样�？榱铀瞿Ｄ饪兀媚Ｄ饪亓铀鲈鲆娣糯竽？椋鲈鲆娣糯竽？橥ü鯝D转换器连接到运算处理器(I )，所述有功和无功脉冲输入�？榱釉怂愦砥�(I)的输入端口，该校验仪还包括开关量输出模块、控制检测输入�？�、载波通信�？�、有功和无功脉冲输出�？椋隹刂萍觳馐淙肽？槭淙肓釉怂愦砥�(I )，用于电能参数计算与控制；所述运算处理器(I)通过一个输出切换模块连接到脉冲输出�？楹涂亓渴涑瞿？椋雎龀迨涑瞿？橛糜诟呔纫瞧骷屏考觳猓隹亓渴涑瞿？橛糜诳刂菩藕攀涑龊捅患焐璞缚亓渴淙耄鲈夭ㄍㄐ拍？橛胨鲈怂愦砥�
(I)输入连接，用于借助红外通信接口，完成红外及载波通信的检测。该校验仪还包括触摸控制�？椋媚？榱铀鲈怂愦砥�(2)；
所述电压采样�？榘ㄈ嗟缪故淙胄藕哦�、过压保护模块和分压滤波模块，三相输A电压经过所述过压保护�？楹螅伤龇盅孤瞬？榻胁裳�。所述电流采样�？榘ǖ缌骰ジ衅骱颓蔚缌骰ジ衅鳎谒龅缌骰ジ衅骱颓蔚缌骰ジ衅鞫尾喾直鸩捎媒鹗裟げ裳缱杞胁裳�。所述增益放大�？槲滴磺谢荒？椋龅滴磺谢荒？槲哂卸嘀衷鲆娴目杀喑淘鲆娣糯笃鳎糜诟菪枰≡癫煌脑鲆娼蟹糯�。所述脉冲输入和输出�？椴捎�6N173高速光耦合器。所述显示器采用带触摸功能的液晶显示器。所述运算处理器(I)和运算处理器(2)采用型号为STM32F103VET6的高速ARM运
算处理器。所述可编程增益放大器采用AD526JNZ。本发明达到的有益效果:(I)本发明电流采样�？榈牡缌餍藕畔韧üＤ饪亟星谢唬缓笤偈淙氲搅郊犊杀喑淘鲆娣糯笃鹘蟹糯螅捎昧顺跫都哟渭读郊对鲆娣糯笃骱湍Ｄ饪厍谢坏姆绞剑谢凰俣雀旃母停已≡窬哂胁煌鲆娴脑鲆娣糯笃鳎缪购偷缌餍藕磐ü煌鲆娣糯蟛裳梢缘玫讲煌男藕攀淙耄剐〉缪购托〉缌饕�
非常稳定；
(2)本发明不仅具有键盘控制�？椋股栌写ッ刂颇？椋允酒骶哂写ッ墓δ埽诮械缌坎问募扑闶保梢圆捎眉毯痛ッ街址绞绞淙胄枰饬康牟瘟浚逼渲幸桓龇⑸收鲜保梢允褂昧硪恢址绞浇泄ぷ鳎岣吡斯ぷ鞯目煽啃裕�
(3)本发明现场校验仪包括电流采样、电压采样、脉冲输入输出、控制输入、开关量的输出，不仅能够进行电压、电流和电能检测，还能进行脉冲输入检测、控制检测和遥信检测，可实现多功能检测。
图1是本发明便携式电能计量终端现场综合校验仪原理框 图2是本发明电压校验部分的原理示意 图3是本发明电流校验部分的原理示意 图4是本发明脉冲输出的原理示意 图5是本发明脉冲输入的原理示意 图6为本发明互感器校验原理图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。如图1所示，本发明现场校验仪包括电压采样�？�、电流采样�？�、采样�？榍谢�、档位切换�？椤⒏咚貯D转换�？�、RS232通信�？椤S485通信�？椤⒂泄�、无功脉冲输入和输出�？椤⒖刂萍觳馐淙肽？�、开关量输出�？�、载波通信模块、输出切换模块、液晶显示和触摸控制�？橐约凹炭刂颇？樽槌�。电压信号由电压采样�？椴裳裳玫降男藕啪滴磺谢豢匮≡袷实钡脑鲆娼性鲆娣糯螅缓缶鼳D转换器，再被送入运算处理单元I ;电流采样�？榘ɑジ衅鞑裳颓聿裳裳蟮牧铰返缌餍藕啪裳谢荒？榈难≡窈螅腿氲滴磺谢豢匮≡袷实钡脑鲆娼性鲆娣糯螅缓缶鼳D转换器，再被送入运算处理单元I ;脉冲输入�？椴挠泄臀薰β龀迨淙胄藕啪薹�、脉冲整形和隔离被送入运算处理器I ;控制检测、开关量输入及输出切换均由光耦TLP521控制，输入量经过TLP521给运算处理器1，输出量经过TLP521送出，输入和输出均由四通道模拟开关切换；运算处理器I根据接收到的各种信号，进行运算、判断，并将结果送入运算处理器2，运算处理器2根据键盘或触摸控制输入的的需要测量的参量和电能表常数，计算需要校验的参数，并将计算结果通过显示器显不。在运算处理器I上还连接有RS232通讯�？椤S485通讯模块和载波通信�？椋üㄓ玫�232接口，方便接到电脑，可以用于抄表等多种功能，RS485通讯�？橥ü诓孔刺透郊拥慕邮毡冉掀鳎膳卸系鼻扒芟叩氖瞧骷旧砘故峭缟系钠渌诘悖⑼ü胪獠可侠吕缱璧呐浜希芄皇迪质荽涞淖远幌�。对集中器、采集器带有载波通信�？榈纳璞附性夭ㄍㄐ殴δ芗觳猓梢越柚焱馔ㄐ沤涌冢瓿珊焱饧霸夭ㄍㄐ诺募觳�:通过红外接口向被检测设备发生测试命令，如果被检测设备收到命令，则通过载波接口向校验仪返回测试数据，经过校验仪验证后给出通信检测结果，完成红外及载波通信的检测。同时可以配置不同中心频率的载波�？椋愿髦殖Ｓ貌杉斩说脑夭ㄍㄐ沤屑觳狻６缘缒鼙�、集中器和专变采集终端的电能计量功能校验，可将校验仪的电压输入端并接到被检测设备上，通过电流端将现校仪串入被检测设备的电流输入端，并连接串行接口或被检测设备的脉冲输出端，通过电流、电压矢量进行实时检测与处理，实现对被校验设备电能计量单元的测试；通过串口 RS232或RS485对这些设备的数据传输进行对比校验，或通过脉冲检测端口读取被检测设备的脉冲输出进行计量，完成对被校验设备电能计量功能的检测。对集中器、专变采集终端的控制功能检测，连接被检测设备的控制输出与校验仪的控制检测输入端，当被检测设备发出相应的控制信号时，校验仪的控制输入检测单元对这些设备的控制输出功能进行检测，检测其控制输出的信号脉冲宽度和波形进行检测，完成对设备的各种控制�？榧觳夂筒馐�。如图2，电压采集 模块包括三相电压输入信号端、过压保护电路和分压滤波电路，输入的三相电压信号经过压保护电路后，进入分压滤波电路，采用精度高、热稳定性好的金属膜电阻分压网络对电压采样，取样电阻选择120 Q，则分压电阻应选4个50 kQ,电阻的精度为0.1%，温度系数为5ppm，其最大可测量576 V峰值相电压。采样后的电压信号经过精密程控可编程放大器(PGA)，输出至E -A模数转换器(ADC)，最后被送入运算处理器进行处理运算。电压数据的计算公式如下:
权利要求
1.一种便携式电能计量终端现场综合校验仪，包括运算处理器(I)、运算处理器(2)、电压米样�？椤⒌缌髅籽？�、有功和无功脉冲输入�？�、AD转换器、显不器、键盘、米样切换模块和增益放大�？椋霾裳谢荒？槲Ｄ饪兀龅缪共裳？榱铀鲈鲆娣糯竽？椋迷鲆娣糯竽？橥ü鯝D转换器连接运算处理器(I )，所述电流采样�？榱铀瞿Ｄ饪兀媚Ｄ饪亓铀鲈鲆娣糯竽？椋鲈鲆娣糯竽？橥ü鯝D转换器连接到运算处理器(I )，所述有功和无功脉冲输入�？榱釉怂愦砥�(I)的输入端口，其特征在于， 该校验仪还包括开关量输出�？�、控制检测输入�？�、载波通信�？�、有功和无功脉冲输出�？椋隹刂萍觳馐淙肽？槭淙肓釉怂愦砥�(I )，用于电能参数计算与控制；所述运算处理器(I)通过一个输出切换�？榱拥铰龀迨涑瞿？楹涂亓渴涑瞿？椋雎龀迨涑瞿？橛糜诟呔纫瞧骷屏考觳猓隹亓渴涑瞿？橛糜诳刂菩藕攀涑龊捅患焐璞缚亓渴淙耄鲈夭ㄍㄐ拍？橛胨鲈怂愦砥�(I)输入连接，用于借助红外通信接口，完成红外及载波通信的检测。
2.根据权利要求1所述的便携式电能计量终端现场综合校验仪，其特征在于，该校验仪还包括触摸控制�？椋媚？榱铀鲈怂愦砥�(2 )。
3.根据权利要求1所述的便携式电能计量终端现场综合校验仪，其特征在于，所述电压采样�？榘ㄈ嗟缪故淙胄藕哦�、过压保护�？楹头盅孤瞬？椋嗍淙氲缪咕龉贡；つ？楹螅伤龇盅孤瞬？榻胁裳�
4.根据权利要求1所述的便携式电能计量终端现场综合校验仪，其特征在于，所述电流采样�？榘ǖ缌骰ジ衅骱颓蔚缌骰ジ衅鳎谒龅缌骰ジ衅骱颓蔚缌骰ジ衅鞫尾喾直鸩捎媒鹗裟げ裳缱杞胁裳�。
5.根据权利要求1所述的便携式电能计量终端现场综合校验仪，其特征在于，所述增益放大�？槲滴磺谢荒？椋龅滴磺谢荒？槲哂卸嘀衷鲆娴目杀喑淘鲆娣糯笃鳎糜诟菪枰≡癫煌脑鲆娼蟹糯�。
6.根据权利要求1所述的便携式电能计量终端现场综合校验仪，其特征在于，所述脉冲输入和输出�？椴捎�6N173高速光耦合器。
7.根据权利要求1所述的便携式电能计量终端现场综合校验仪，其特征在于，所述显示器采用带触摸功能的液晶显示器。
8.根据权利要求1所述的便携式电能计量终端现场综合校验仪，其特征在于，所述运算处理器(I)和运算处理器(2)采用型号为STM32F103VET6的高速ARM运算处理器。
9.根据权利要求5所述的便携式电能计量终端现场综合校验仪，其特征在于，所述可编程增益放大器采用AD526JNZ。
全文摘要
本发明涉及一种便携式电能计量终端现场综合检测仪，包括运算处理器(1)、运算处理器(2)、电压采样�？�、电流采样�？�、有功和无功脉冲输入模块、AD转换器、显示器、键盘、采样切换�？楹驮鲆娣糯竽？椋眉觳庖腔拱ǹ亓渴涑瞿？�、控制检测输入�？�、载波通信�？椤⒂泄臀薰β龀迨涑瞿？椋刂萍觳馐淙肽？橛糜诘缒懿问扑阌肟刂疲怂愦砥�(1)通过一个输出切换�？榱拥铰龀迨涑瞿？楹涂亓渴涑瞿？椋龀迨涑瞿？橛糜诟呔纫瞧骷屏考觳猓亓渴涑瞿？橛糜诳刂菩藕攀涑龊捅患焐璞缚亓渴淙耄夭ㄍㄐ拍？橛糜诮柚焱馔ㄐ沤涌冢瓿珊焱饧霸夭ㄍㄐ诺募觳�。解决了现有电能计量装置现场校验仪校验功能单一的问题。
文档编号G01R35/04GK103149546SQ20121050304
公开日2013年6月12日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者张庆辉, 金广锋, 张强 申请人:河南工业大学
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