專(zhuān)利名稱(chēng):智能化電力負(fù)荷測(cè)試儀的制作方法
本實(shí)用新型發(fā)明涉及一種用于電力負(fù)荷測(cè)試的測(cè)試儀，屬于智能化測(cè)試儀表范圍。
電力負(fù)荷的測(cè)試是為合理用電，節(jié)約用電提供一重要依據(jù)。以往電力負(fù)荷的測(cè)試均是分散式測(cè)取數(shù)據(jù)，然后手工計(jì)算、繪制出電力負(fù)荷的各種曲線。很明顯，這樣做很不方便缺乏準(zhǔn)確性，可靠性也不高。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外先后出現(xiàn)應(yīng)用單板微處機(jī)為核心的電力負(fù)荷測(cè)試裝置。但縱觀其各方面，有以下不足之處(1)由于應(yīng)用單板微處理機(jī)，故做成的測(cè)試裝置體積大，不宜于攜帶；(2)沒(méi)有隨機(jī)定時(shí)繪制檢測(cè)參數(shù)的曲線的功能。一般均配有數(shù)據(jù)打印功能。如日本HIOKI公司生產(chǎn)的3160系列及3180系列功率計(jì)是采用Z80－cpu為核心的數(shù)字化電力負(fù)荷測(cè)試計(jì)。隨機(jī)只配有打印機(jī)，如要繪制參數(shù)曲線則另聯(lián)接繪圖儀器(稱(chēng)之關(guān)連機(jī)器)；(3)再者，對(duì)于電力負(fù)荷參數(shù)的檢測(cè)方式或精度至少在國(guó)內(nèi)目前還并未達(dá)到完善之地步。
本實(shí)用新型發(fā)明的任務(wù)在于提供了一種以單片微處理機(jī)及其相應(yīng)接口組成的單片微處理機(jī)系統(tǒng)為核心的小型便攜式智能化電力負(fù)荷測(cè)試儀。該測(cè)試儀的特點(diǎn)為(1)對(duì)三相電力負(fù)荷(特別是變壓器低壓輸出端和電動(dòng)機(jī)負(fù)載)進(jìn)行測(cè)試；(2)通過(guò)對(duì)三相電力負(fù)荷各相電流、電壓信號(hào)的檢測(cè)能定時(shí)顯示、打印出電力負(fù)荷的 相電流、電壓，三相有功功率，三相無(wú)功功率，電量及功率因數(shù)各量；(3)繪制出被測(cè)電力負(fù)荷的負(fù)荷曲線，三相有功功率曲線，三相無(wú)功功率曲線，功率因數(shù)曲線。
下面結(jié)合附圖對(duì)該測(cè)試儀的工作原理進(jìn)行詳述(本敘述以測(cè)試三相電力負(fù)荷中的一相為例，其它兩相的測(cè)試原理相同)。
附圖為該測(cè)試儀的原理框圖。由鉗形電流互感器檢測(cè)出三相電力負(fù)荷某相的電流信號(hào)，經(jīng)電流／電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成與原邊電流成比例的電壓信號(hào)；同時(shí)由檢測(cè)變壓器付邊檢測(cè)出該相的電壓信號(hào)；另一方鉗形電流互感器檢測(cè)出的電流信號(hào)與變壓器檢測(cè)出的二次電壓信號(hào)進(jìn)行迭加后，經(jīng)轉(zhuǎn)換電路生成與該迭加信號(hào)成比例的電壓信號(hào)。上述三種交流電壓信號(hào)分別經(jīng)交流放大、隔離、整形、濾波后變成直流電壓輸入給單片微處機(jī)系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中經(jīng)采樣、模數(shù)轉(zhuǎn)換、運(yùn)算后得到所需檢測(cè)的數(shù)據(jù)，進(jìn)而定時(shí)打印繪制出各種參數(shù)曲線。
本測(cè)試儀有以下幾大部分組成。
一、信號(hào)檢測(cè)、放大、隔離整形部分。在該部分中，電流信號(hào)由鉗形電流互感器測(cè)??；電壓信號(hào)由一小型變壓器檢測(cè)。上述及的檢測(cè)信號(hào)分別經(jīng)共模抑制能力較強(qiáng)的差動(dòng)運(yùn)算放大電路進(jìn)行放大整流后，再通過(guò)濾波，卻生成適合單片微處理機(jī)系統(tǒng)處理的弱直流電壓信號(hào)。在該部分中由于采取上述方式及技術(shù)措施，解決了小電流信號(hào)的非線性問(wèn)題，較好地滿(mǎn)足了輸出直流電壓與被測(cè)交流信號(hào)之間的線性關(guān)系。同時(shí)提高了該測(cè)試儀的抗干擾能力。
同時(shí)為進(jìn)一步提高測(cè)量、計(jì)算精度，本實(shí)用新型還通過(guò)軟件進(jìn)行誤差補(bǔ)償。
二、模數(shù)變換部分，本實(shí)用新型采用8位模數(shù)轉(zhuǎn)換集成芯片，并配以高精度的基準(zhǔn)電源，使模數(shù)變換有較高的精度。
三、單片微處理機(jī)系統(tǒng)，本實(shí)用新型的核心在于采用了具有典型性能的單片處理機(jī)，配以相應(yīng)的數(shù)據(jù)存貯器擴(kuò)展芯片及程序存貯器擴(kuò)展芯片使該測(cè)試儀能快速處理大量數(shù)據(jù)，并經(jīng)過(guò)一可編程并行接口芯片，將結(jié)果及必要數(shù)據(jù)送于LED顯示器顯示和打印機(jī)中打印。
上述硬件裝置配以特定的軟件，在預(yù)先面板上設(shè)置的定時(shí)間隔中，可將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，繪制出被測(cè)三相電力負(fù)荷的電流負(fù)荷曲線，三相有功功率曲線，三相無(wú)功功率曲線，功率因數(shù)曲線。
本實(shí)用新型還設(shè)置有標(biāo)準(zhǔn)串行及并行接口，為其功能的進(jìn)一步擴(kuò)展打下基礎(chǔ)。
本實(shí)用新型的實(shí)施應(yīng)用例如下1.對(duì)于10／0.38千伏變壓器低壓側(cè)出線，檢測(cè)出各相電流、電壓，三相有功功率，三相無(wú)功功率，電量，功率因數(shù)。并定時(shí)打印顯示。電流、電壓測(cè)取精度≤1％；功率因數(shù)精度≤2％。
2.對(duì)于10／0.38千伏配電變壓器低壓側(cè)，可自動(dòng)打印繪制出日負(fù)荷曲線和月負(fù)荷曲線，功率因數(shù)曲線。
本實(shí)用新型樣機(jī)經(jīng)實(shí)驗(yàn)室及實(shí)際工作現(xiàn)場(chǎng)的試運(yùn)行，完全達(dá)到了預(yù)期的效果。
同時(shí)，本實(shí)用新型由于采用了上述的硬件及軟件，還可對(duì)電動(dòng)機(jī)的瞬態(tài)性能進(jìn)行負(fù)荷測(cè)試。
權(quán)利要求
1.一種用于電力負(fù)荷測(cè)試的測(cè)試儀，其特征在于該測(cè)試儀是以單片微處理機(jī)配以接口芯片組成的單片微處理機(jī)系統(tǒng)為核心，由信號(hào)檢測(cè)、放大、隔離、整流、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換、顯示、打印部分組成一整體，放入一機(jī)殼內(nèi)組成一完整的裝置，由單片微處理機(jī)根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)的三相電力負(fù)荷的電流、電壓，算出三相有功功率、三相無(wú)功功率，功率因數(shù)，電量，并將其顯示、打印出，同時(shí)定時(shí)繪制日負(fù)荷曲線，月負(fù)荷曲線，三相有功功率曲線，三相無(wú)功功率曲線，功率因數(shù)曲線。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的測(cè)試儀，其特征在于電流信號(hào)由鉗形電流互感器檢測(cè)，電壓信號(hào)由變壓器檢測(cè)，并經(jīng)差動(dòng)運(yùn)算放大電路進(jìn)行檢測(cè)信號(hào)的放大整流、隔離、然后通過(guò)濾波電路進(jìn)行濾波。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的測(cè)試儀，其特征在于單片微處理機(jī)系統(tǒng)配有數(shù)據(jù)存貯器擴(kuò)展芯片、程序存貯器擴(kuò)展芯片及串行、并行接口芯片。
專(zhuān)利摘要
一種用于電力負(fù)荷測(cè)試的小型便攜式智能化測(cè)試儀，它是由單片微處理機(jī)系統(tǒng)和檢測(cè)電路、放大整流電路、濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、顯示、打印電路組成，能隨機(jī)測(cè)出三相電力負(fù)荷的電流、電壓，算出三相有功功率、三相無(wú)功功率、功率因數(shù)、電量，并顯示打印結(jié)果。另一方面該測(cè)試儀還可定時(shí)繪制出三相電力負(fù)荷的日、月負(fù)荷曲線，三相有功功率曲線，三相無(wú)功功率曲線，功率因數(shù)曲線。本儀器可廣泛應(yīng)用于電力部門(mén)，為合理用電，節(jié)約用電提供決策依據(jù)。
文檔編號(hào)G01R21/00GK86208293SQ86208293
公開(kāi)日1987年6月17日 申請(qǐng)日期1986年11月3日
發(fā)明者王一嗚, 王建周 申請(qǐng)人:北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan