一種電能表的電壓線路功耗測試裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電能表的電壓線路功耗測試裝置，包括電流互感器、運(yùn)放、多功能數(shù)據(jù)采集模塊、信號(hào)耦合調(diào)理模塊、控制模塊、MCU、GPRS通信模塊、監(jiān)測中心PC機(jī)。本發(fā)明將功耗測試的檢測電路設(shè)計(jì)在控制電路系統(tǒng)中，而不采用專用電能計(jì)算芯片，并結(jié)合電流有效值采樣軟件算法。解決了常規(guī)檢測裝置體積大、開發(fā)成本過高、測試效率較低、布線安裝靈活性較差的問題。
【專利說明】一種電能表的電壓線路功耗測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力儀器檢測領(lǐng)域，尤其涉及到一種電能表的電壓線路功耗測試實(shí)現(xiàn)方案。
【背景技術(shù)】
[0002]電能表作為電能計(jì)量的儀表，其本身也會(huì)有功率消耗。電能表的功耗是指電能表在使用過程中，電能表自身需要消耗的功率。在電能表的各種標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程中都有電能表功耗測試實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
[0003]在電能表檢定裝置中，通常需要相應(yīng)的控制芯片和電路完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行分析計(jì)算。電能表的功耗測試有電壓線路的功耗測試和電流線路的功耗測試。在電能表的各種檢定規(guī)程中均有規(guī)定，電能表在參比電壓和參比溫度、參比頻率條件下，測試每一電壓線路的有功功率和視在功率消耗。
[0004]將功耗測試的檢測電路設(shè)計(jì)在控制電路系統(tǒng)中，而不采用專用電能計(jì)算芯片?？梢越档烷_發(fā)成本，提高測試效率與可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種電能表的電壓線路功耗測試裝置及實(shí)現(xiàn)方案，本發(fā)明將功耗測試的裝置設(shè)計(jì)在控制電路系統(tǒng)中，而不采用專用電能計(jì)算芯片，并結(jié)合電流有效值采樣軟件算法。解決了常規(guī)檢測裝置體積大、開發(fā)成本過高、測試效率較低、布線安裝靈活性較差的問題。
[0006]本發(fā)明要解決的問題是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
[0007]一種電能表的電壓線路功耗測試裝置，本發(fā)明特征在于，該裝置包括電壓線路電流值、電流互感器、運(yùn)放、多功能數(shù)據(jù)采集模塊、信號(hào)耦合調(diào)理模塊、控制模塊、MCU、GPRS通信模塊、監(jiān)測中心PC機(jī)；其中電流互感器、運(yùn)放、多功能數(shù)據(jù)采集模塊、信號(hào)耦合調(diào)理模塊、控制模塊、MCU、GPRS通信模塊、監(jiān)測中心PC機(jī)依序連接；其中，
[0008]電流互感器采樣電壓線路電流值，并經(jīng)過運(yùn)放放大信號(hào)；多功能數(shù)據(jù)采集模塊讀取被檢電能表的測試數(shù)據(jù)，送至信號(hào)耦合調(diào)理模塊進(jìn)行處理；信號(hào)耦合調(diào)理模塊實(shí)現(xiàn)信號(hào)按指令調(diào)理與抗干擾抑制；控制模塊控制被檢電能表啟動(dòng)、關(guān)閉或設(shè)置硬件工作狀態(tài);MCU完成信號(hào)的采集、處理、顯示、存儲(chǔ)、發(fā)送，內(nèi)置ADC的輸入引腳；GPRS通信模塊:與MCU相連，MCU將處理完的數(shù)據(jù)通過GPRS模塊發(fā)送到監(jiān)測中心PC機(jī)；監(jiān)測中心PC機(jī)通過GPRS通信模塊遠(yuǎn)程向MCU發(fā)送指令，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場儀器的參數(shù)遠(yuǎn)程設(shè)置。
[0009]運(yùn)放可以是單運(yùn)放或雙運(yùn)放；MCU應(yīng)至少具有6個(gè)16位定時(shí)器，一個(gè)12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器和7個(gè)通訊接口，滿足功耗測試和在電能表檢定裝置中的需求；MCU通過GPRS通信，可以進(jìn)行一臺(tái)或多臺(tái)電能表的同時(shí)的功耗測試；該裝置設(shè)計(jì)在控制電路系統(tǒng)中，而不采用專用電能計(jì)算芯片。
[0010]電壓線路上的電流值是通過電流互感器進(jìn)行采樣，通過運(yùn)放將采樣信號(hào)放大到適當(dāng)值，再輸入到MCU的內(nèi)部ADC，由主控芯片計(jì)算出電流值，進(jìn)而求出電壓線路功耗；其中，
[0011](I)電壓線路上電流有效值的計(jì)算算法
[0012]將圖1中的電流采樣信號(hào)Isin輸入MCU的內(nèi)置ADC的輸入引腳，進(jìn)行定頻采樣，每個(gè)周期采樣N個(gè)點(diǎn)Xn，減去電平抬升引入的直流分量D，求其均方根即為電流有效值。算法公式:
【權(quán)利要求】
1.一種電能表的電壓線路功耗測試裝置，其特征在于:該裝置包括電流互感器(02)、運(yùn)放(03)、多功能數(shù)據(jù)采集模塊(04)、信號(hào)耦合調(diào)理模塊(05)、控制模塊(06)、MCU (07),GPRS通信模塊(08 )、監(jiān)測中心PC機(jī)(09 );其中電流互感器(02 )、運(yùn)放(03 )、多功能數(shù)據(jù)采集模塊(04)、信號(hào)耦合調(diào)理模塊(05)、控制模塊(06)、MCU (07)、GPRS通信模塊(08)、監(jiān)測中心PC機(jī)依序連接；其中， 電流互感器(02 )采樣電壓線路電流值(01)，并經(jīng)過運(yùn)放(03 )放大信號(hào)； 多功能數(shù)據(jù)采集模塊(04):讀取被檢電能表的測試數(shù)據(jù)，送至信號(hào)耦合調(diào)理模塊進(jìn)行處理； 信號(hào)耦合調(diào)理模塊(05):實(shí)現(xiàn)信號(hào)按指令調(diào)理與抗干擾抑制； 控制模塊(06):控制被檢電能表啟動(dòng)、關(guān)閉或設(shè)置硬件工作狀態(tài)； MCU (07):完成信號(hào)的采集、處理、顯示、存儲(chǔ)、發(fā)送，內(nèi)置ADC的輸入引腳； GPRS通信模塊(08):與MCU (07)相連，MCU將處理完的數(shù)據(jù)通過GPRS模塊發(fā)送到監(jiān)測中心PC機(jī)(09)； 監(jiān)測中心PC機(jī)(09):通過GPRS通信模塊(08)遠(yuǎn)程向MCU (7)發(fā)送指令，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場儀器的參數(shù)遠(yuǎn)程設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電能表的電壓線路功耗測試裝置，其特征在于:運(yùn)放(03)為單運(yùn)放或雙運(yùn)放。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電能表的電壓線路功耗測試裝置，其特征在于:MCU(07)應(yīng)至少具有6個(gè)16位定時(shí)器，一個(gè)12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器和7個(gè)通訊接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電能表的電壓線路功耗測試裝置，其特征在于:MCU(07)通過GPRS通信，能夠進(jìn)行一臺(tái)或多臺(tái)電能表的同時(shí)的功耗測試。
【文檔編號(hào)】G01R35/04GK103913718SQ201410133380
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】王洪亮, 曹敏, 沈鑫, 王昕 , 陳先富, 張少泉 申請人:云南電力試驗(yàn)研究院（集團(tuán)）有限公司電力研究院, 云南電網(wǎng)公司技術(shù)分公司