[發(fā)明專利]一種便攜式電能計(jì)量終端現(xiàn)場綜合校驗(yàn)儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210503041.3
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN103149546A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張慶輝;金廣鋒;張強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 河南工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R35/04
• 分類號(hào): G01R35/04
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種便攜式電能計(jì)量終端現(xiàn)場綜合校驗(yàn)儀。

背景技術(shù)

隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人民生活水平的日益提高，以及地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，用電客戶的需求早已不是“有電照個(gè)亮”就可以滿足的，而是需要“用電安全、供電可靠、電能質(zhì)優(yōu)、辦事高效、收費(fèi)合理、服務(wù)周到”。目前電力服務(wù)市場的服務(wù)水平，與經(jīng)濟(jì)發(fā)展和客戶需求還有很大差距，客戶的許多需求還不能夠滿足或者很好地滿足。客戶需求決定市場發(fā)展方向，因此當(dāng)前對優(yōu)質(zhì)、高效、周到的電力技術(shù)服務(wù)的潛在需求非常大，也非常強(qiáng)烈。

目前的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場校驗(yàn)儀一般由電壓采樣模塊、電流采樣模塊、模擬開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器、處理器、脈沖輸入模塊、鍵盤和顯示器組成，現(xiàn)場校驗(yàn)時(shí)，被校電能表的電壓和電流信號(hào)接入儀器的采樣模塊，由處理器控制模擬開關(guān)進(jìn)行信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并通過AD轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，實(shí)時(shí)計(jì)算電參量，校驗(yàn)電壓、電流的大小，并采集脈沖信號(hào)，檢測電能的大小，最終實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量裝置的校驗(yàn)。但現(xiàn)有的這種校驗(yàn)儀一般就是校驗(yàn)電流、電壓、功率、電能的大小，校驗(yàn)功能單一，而且只通過一個(gè)模擬開關(guān)來進(jìn)行電壓、電流信號(hào)的切換，切換速度慢、功耗較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種便攜式電能計(jì)量終端現(xiàn)場綜合校驗(yàn)儀，用以解決現(xiàn)有電能計(jì)量裝置現(xiàn)場校驗(yàn)儀校驗(yàn)功能單一的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是：一種便攜式電能計(jì)量終端現(xiàn)場綜合校驗(yàn)儀，包括運(yùn)算處理器（1）、運(yùn)算處理器（2）、電壓采樣模塊、電流采樣模塊、有功和無功脈沖輸入模塊、AD轉(zhuǎn)換器、顯示器、鍵盤、采樣切換模塊和增益放大模塊，所述采樣切換模塊為模擬開關(guān)，所述電壓采樣模塊連接所述增益放大模塊，該增益放大模塊通過所述AD轉(zhuǎn)換器連接運(yùn)算處理器（1），所述電流采樣模塊連接所述模擬開關(guān)，該模擬開關(guān)連接所述增益放大模塊，所述增益放大模塊通過所述AD轉(zhuǎn)換器連接到運(yùn)算處理器（1），所述有功和無功脈沖輸入模塊連接運(yùn)算處理器（1）的輸入端口，該校驗(yàn)儀還包括開關(guān)量輸出模塊、控制檢測輸入模塊、載波通信模塊、有功和無功脈沖輸出模塊，所述控制檢測輸入模塊輸入連接運(yùn)算處理器（1），用于電能參數(shù)計(jì)算與控制；所述運(yùn)算處理器（1）通過一個(gè)輸出切換模塊連接到脈沖輸出模塊和開關(guān)量輸出模塊，所述脈沖輸出模塊用于更高精度儀器計(jì)量檢測，所述開關(guān)量輸出模塊用于控制信號(hào)輸出和被檢設(shè)備開關(guān)量輸入，所述載波通信模塊與所述運(yùn)算處理器（1）輸入連接，用于借助紅外通信接口，完成紅外及載波通信的檢測。

該校驗(yàn)儀還包括觸摸控制模塊，該模塊連接所述運(yùn)算處理器（2）；

所述電壓采樣模塊包括三相電壓輸入信號(hào)端、過壓保護(hù)模塊和分壓濾波模塊，三相輸入電壓經(jīng)過所述過壓保護(hù)模塊后，由所述分壓濾波模塊進(jìn)行采樣。

所述電流采樣模塊包括電流互感器和鉗形電流互感器，在所述電流互感器和鉗形電流互感器二次側(cè)分別采用金屬膜采樣電阻進(jìn)行采樣。

所述增益放大模塊為檔位切換模塊，所述檔位切換模塊為具有多種增益的可編程增益放大器，用于根據(jù)需要選擇不同的增益進(jìn)行放大。

所述脈沖輸入和輸出模塊采用6N173高速光耦合器。

所述顯示器采用帶觸摸功能的液晶顯示器。

所述運(yùn)算處理器（1）和運(yùn)算處理器（2）采用型號(hào)為STM32F103VET6的高速ARM運(yùn)算處理器。

所述可編程增益放大器采用AD526JNZ。

本發(fā)明達(dá)到的有益效果：（1）本發(fā)明電流采樣模塊的電流信號(hào)先通過模擬開關(guān)進(jìn)行切換，然后再輸入到兩級可編程增益放大器進(jìn)行放大，采用了初級加次級兩級增益放大器和模擬開關(guān)切換的方式，切換速度更快功耗更低，而且選擇具有不同增益的增益放大器，電壓和電流信號(hào)通過不同增益放大采樣，可以得到不同的信號(hào)輸入，使小電壓和小電流也非常穩(wěn)定；

（2）本發(fā)明不僅具有鍵盤控制模塊，還設(shè)有觸摸控制模塊，顯示器具有觸摸的功能，在進(jìn)行電量參數(shù)的計(jì)算時(shí)，可以采用鍵盤和觸摸兩種方式輸入需要測量的參量，當(dāng)其中一個(gè)發(fā)生故障時(shí)，可以使用另一種方式進(jìn)行工作，提高了工作的可靠性；

（3）本發(fā)明現(xiàn)場校驗(yàn)儀包括電流采樣、電壓采樣、脈沖輸入輸出、控制輸入、開關(guān)量的輸出，不僅能夠進(jìn)行電壓、電流和電能檢測，還能進(jìn)行脈沖輸入檢測、控制檢測和遙信檢測，可實(shí)現(xiàn)多功能檢測。

附圖說明

圖1是本發(fā)明便攜式電能計(jì)量終端現(xiàn)場綜合校驗(yàn)儀原理框圖；

圖2是本發(fā)明電壓校驗(yàn)部分的原理示意圖；

圖3是本發(fā)明電流校驗(yàn)部分的原理示意圖；

圖4是本發(fā)明脈沖輸出的原理示意圖；

圖5是本發(fā)明脈沖輸入的原理示意圖；