本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)電能計(jì)量領(lǐng)域，具體涉及一種便攜式多功能電量記錄儀。

背景技術(shù)：

電能表周期輪換是電能計(jì)量管理的主要內(nèi)容之一，國(guó)家電網(wǎng)公司按照相關(guān)法律法規(guī)要求，制定了相應(yīng)管理辦法，針對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，編制了詳細(xì)的《標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書(shū)》。按照作業(yè)指導(dǎo)書(shū)的要求，在不斷電電能表現(xiàn)場(chǎng)輪換過(guò)程中，需要記錄換電能表開(kāi)始時(shí)刻和開(kāi)始時(shí)刻負(fù)載的瞬時(shí)功率以及接線恢復(fù)后的時(shí)刻，以此計(jì)算電能表輪換過(guò)程中造成的電量差值。目前國(guó)內(nèi)外的計(jì)量設(shè)備或儀器均采用這種計(jì)量方法來(lái)計(jì)算電能表輪換過(guò)程中消耗的電量。但是很多情況下，由于線路負(fù)荷并不是完全恒定的狀態(tài)，在不斷電更換電能表的過(guò)程中，線路的負(fù)荷可能會(huì)增加或者減少，這樣導(dǎo)致線路的實(shí)時(shí)功率和開(kāi)始換表時(shí)刻的功率不一致，從而對(duì)電量的精確計(jì)量產(chǎn)生影響，因此該電量記錄方法并不能真實(shí)反映用戶電能表輪換期間真實(shí)負(fù)荷情況，對(duì)電量確認(rèn)產(chǎn)生分歧。隨著國(guó)家電網(wǎng)公司“三集五大”體系建設(shè)的不斷深入，建設(shè)現(xiàn)代化公司的步伐不斷邁進(jìn)，對(duì)深化計(jì)量精益化管理，強(qiáng)化技術(shù)監(jiān)督和質(zhì)量管控提出了更高的要求，因此，需要對(duì)傳統(tǒng)的電量計(jì)量方法進(jìn)行改進(jìn)，采用新型的電量記錄設(shè)備顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種便攜式多功能電量記錄儀，可有效解決精確計(jì)量電能表在現(xiàn)場(chǎng)輪換過(guò)程中電量差的問(wèn)題。

本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是，一種便攜式多功能電量記錄儀，包括殼體和裝在殼體內(nèi)的控制電路，殼體上分別設(shè)置有電流輸入端口、電壓輸入端口和電能脈沖輸出端口，控制電路包括電流相位補(bǔ)償模塊、電壓采集模塊、運(yùn)算放大器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、DPS處理器，電流相位補(bǔ)償模塊的輸入端與電流輸入端口相連，輸出端與運(yùn)算放大器的輸入端相連，電壓采集模塊的輸入端與電壓輸入端口相連，輸出與運(yùn)算放大器的輸入端相連，運(yùn)算放大器的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連，A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與DPS處理器的輸出端相連，DPS處理器的輸出端與電能脈沖輸出端口相連。

所述的電流相位補(bǔ)償模塊包括運(yùn)算放大器U1、三極管Q1、Q2，運(yùn)算放大器U1的反相輸入端分別接電阻R3的一端、電阻R2的一端和電阻R4的一端，電阻R3的另一端經(jīng)電容C3分別與電阻R1的一端、電阻R2的另一端、三極管Q2的發(fā)射極、三極管Q1的發(fā)射極和電阻R6的一端相連，電阻R1的另一端與有極性電容C2的負(fù)極相連，有極性電容C2的正極與有極性電容C1的正極相連，電阻R4的另一端分別接二極管D1的正極和二極管D2的負(fù)極，二極管D1的負(fù)極與二極管D2的正極相連，共端接地，運(yùn)算放大器U1的同相輸入端經(jīng)電阻R5接地，運(yùn)算放大器U1的電源正極輸入端分別接12V電源的正極和電容C4的一端，電容C4的另一端接地，運(yùn)算放大器U1的電源負(fù)極輸入端分別接12V電源的負(fù)極和電容C5的一端，電容C5的另一端接地，運(yùn)算放大器U1的輸出端分別接三極管Q2的基極、三極管Q1的基極和電阻R6的另一端，三極管Q1的集電極接12V電源的正極，三極管Q2的集電極接12V電源的負(fù)極，有極性電容C1的負(fù)極作為電流相位補(bǔ)償模塊的輸入端與電流輸入端口相連，二極管D1、D2與電阻R4的共端作為電流相位補(bǔ)償模塊的輸出端與運(yùn)算放大器的輸入端相連。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，簡(jiǎn)單合理，易生產(chǎn)，成本低，體積小、重量輕，能夠精確計(jì)量電能表在現(xiàn)場(chǎng)輪換過(guò)程中的電量差，同時(shí)具備電能表校驗(yàn)、用電稽查、電能質(zhì)量分析功能，使用方便，結(jié)構(gòu)精巧靈活，可快速連接安裝，有效的解決了電能表在更換期間造成的計(jì)量漏洞，保證整個(gè)電量計(jì)算的準(zhǔn)確性，消除分歧，使用方便，效果好，有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型殼體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型控制電路的連接示意圖。

圖3為本實(shí)用新型電流相位補(bǔ)償模塊的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

由圖1-3給出，本實(shí)用新型包括殼體和裝在殼體內(nèi)的控制電路，其特征在于，殼體1上分別設(shè)置有電流輸入端口2、電壓輸入端口3和電能脈沖輸出端口6，控制電路包括電流相位補(bǔ)償模塊、電壓采集模塊、運(yùn)算放大器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、DPS處理器，電流相位補(bǔ)償模塊的輸入端與電流輸入端口2相連，輸出端與運(yùn)算放大器的輸入端相連，電壓采集模塊的輸入端與電壓輸入端口3相連，輸出與運(yùn)算放大器的輸入端相連，運(yùn)算放大器的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連，A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與DPS處理器的輸出端相連，DPS處理器的輸出端與電能脈沖輸出端口6相連。

為保證使用效果，所述的殼體1內(nèi)設(shè)置有與DPS處理器相連的無(wú)線通信模塊，無(wú)線通信模塊通過(guò)無(wú)線信號(hào)與終端相連，使二者呈分離式的獨(dú)立設(shè)置，無(wú)需接線，使用更加便捷；

所述的殼體1上設(shè)置有電源輸入接口4和開(kāi)關(guān)7，電源輸入接口4經(jīng)開(kāi)關(guān)7與DPS處理器相連，用于為各個(gè)元器件供電。

所述的電流輸入端口2上裝有鉗形電流互感器5，可快速連接以更換電能表的電流回路。

所述的電流相位補(bǔ)償模塊包括運(yùn)算放大器U1、三極管Q1、Q2，運(yùn)算放大器U1的反相輸入端分別接電阻R3的一端、電阻R2的一端和電阻R4的一端，電阻R3的另一端經(jīng)電容C3分別與電阻R1的一端、電阻R2的另一端、三極管Q2的發(fā)射極、三極管Q1的發(fā)射極和電阻R6的一端相連，電阻R1的另一端與有極性電容C2的負(fù)極相連，有極性電容C2的正極與有極性電容C1的正極相連，電阻R4的另一端分別接二極管D1的正極和二極管D2的負(fù)極，二極管D1的負(fù)極與二極管D2的正極相連，共端接地，運(yùn)算放大器U1的同相輸入端經(jīng)電阻R5接地，運(yùn)算放大器U1的電源正極輸入端分別接12V電源的正極和電容C4的一端，電容C4的另一端接地，運(yùn)算放大器U1的電源負(fù)極輸入端分別接12V電源的負(fù)極和電容C5的一端，電容C5的另一端接地，運(yùn)算放大器U1的輸出端分別接三極管Q2的基極、三極管Q1的基極和電阻R6的另一端，三極管Q1的集電極接12V電源的正極，三極管Q2的集電極接12V電源的負(fù)極，有極性電容C1的負(fù)極作為電流相位補(bǔ)償模塊的輸入端與電流輸入端口相連，二極管D1、D2與電阻R4的共端作為電流相位補(bǔ)償模塊的輸出端與運(yùn)算放大器的輸入端相連。

所述的殼體為方形或圓形；所述的殼體兩側(cè)包裹有硅膠保護(hù)套。

所述的電壓采集模塊為市售產(chǎn)品（現(xiàn)有技術(shù)），如深圳中創(chuàng)智合科技有限公司生產(chǎn)和銷(xiāo)售的電壓電流采集模塊等，電能表的電壓線接入電壓輸入端口后，電壓采集模塊能夠采集電壓信號(hào)，并將該信號(hào)傳輸給運(yùn)算放大器；

所述的運(yùn)算放大器為市售產(chǎn)品（現(xiàn)有技術(shù)），如型號(hào)為AD526的運(yùn)算放大器；

所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊為市售產(chǎn)品（現(xiàn)有技術(shù)），如型號(hào)為AD606的A/D轉(zhuǎn)換模塊；

所述的DPS處理器為市售產(chǎn)品（現(xiàn)有技術(shù)），如型號(hào)為T(mén)MS320F28335的開(kāi)發(fā)芯片板；

所述的電源輸入接口4為市售產(chǎn)品（現(xiàn)有技術(shù)），如采用DC005電源接口，用于連接直流電源，為各個(gè)元器件供電；

所述的無(wú)線通信模塊為wifi、紅外等市售的常規(guī)無(wú)線連接模塊；所述的終端為手機(jī)、ipad、筆記本電腦等，可與本實(shí)用新型無(wú)線連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和顯示。

本實(shí)用新型使用時(shí)，首先將鉗形電流互感器接入電能表的電流回路，將電能表的電壓線接入電壓輸入端口，通過(guò)電源輸入接口接入電源，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，主機(jī)電源接通，電量記錄儀通過(guò)無(wú)線信號(hào)與終端連接，開(kāi)始更換電能表時(shí)，通過(guò)操作終端開(kāi)始累計(jì)回路中的電量，顯示的累計(jì)電量即為更換電能表過(guò)程中的線路負(fù)荷消耗的電能，經(jīng)過(guò)電壓采集模塊采集的電壓信號(hào)和經(jīng)過(guò)電流相位補(bǔ)償模塊相位補(bǔ)償以后的電流信號(hào)以數(shù)據(jù)總線方式依次輸入到A/D轉(zhuǎn)換模塊和DPS處理器，A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬電壓信號(hào)、模擬電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，DPS處理器對(duì)采集的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行高速運(yùn)算得到電壓、電流、相位角等需要的電參量，計(jì)算出更換電能表期間線路負(fù)荷消耗的電能。終端和DPS處理器之間通過(guò)WIFI無(wú)線通信連接，用于各個(gè)電參量數(shù)據(jù)解析與顯示，同時(shí)向主機(jī)下發(fā)各種操作指令以完成同用戶的交互，也可通過(guò)電能脈沖輸出端口連接終端進(jìn)行交互，用來(lái)測(cè)量電壓、電流、相位角、有功功率、無(wú)功功率等需要的電參量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型本實(shí)用新型采用主機(jī)和終端分離式設(shè)計(jì)，可以借助平板電腦、手機(jī)的優(yōu)勢(shì)，軟件開(kāi)發(fā)周期短，性能穩(wěn)定，數(shù)據(jù)顯示清晰，操作流暢，主機(jī)體積小、重量輕，方便用戶攜帶，提高使用安全，功能集成度高，用戶可用于多種使用場(chǎng)合?？刂齐娐返碾娏鞑蓸硬捎酶呔鹊你Q形電流互感器和電流相位補(bǔ)償模塊，大大提高了鉗形電流互感器在功率因數(shù)點(diǎn)和小電流點(diǎn)的測(cè)量精度，為本實(shí)用新型的精度提供可靠保證，另外，利用高精度的鉗形互感器，結(jié)合高精度A/D轉(zhuǎn)換模塊和DPS處理器運(yùn)算電路的數(shù)據(jù)處理能力，能夠精確計(jì)量電能表在現(xiàn)場(chǎng)輪換過(guò)程中的電量差，有效的解決了電能表在更換期間造成的計(jì)量漏洞，保證整個(gè)電量計(jì)算的準(zhǔn)確性，消除分歧，同時(shí)具備電能表校驗(yàn)、用電稽查、電能質(zhì)量分析功能，使用方便，結(jié)構(gòu)精巧靈活，可快速連接安裝，使用方便，效果好，有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。