專利名稱：電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀的制作方法
專利說明
一.技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型公開的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀屬電能測(cè)試儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種現(xiàn)場(chǎng)電能計(jì)量的綜合參數(shù)檢測(cè)儀器。
二.
背景技術(shù)：
電能計(jì)量裝置通常由電壓互感器(PT)、電流互感器(CT)和電能表組成。因而，目前對(duì)電能計(jì)量裝置進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)時(shí)，通常也分別需要使用PT二次壓降測(cè)試儀、PT和CT實(shí)負(fù)荷測(cè)試儀、以及電能表現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)儀進(jìn)行校驗(yàn)。由于這些傳統(tǒng)檢驗(yàn)儀器只局限于某一特定的測(cè)試功能，因而其測(cè)試電路及測(cè)試軟件均為各自專用，且各自測(cè)試原理相互差別極大，如PT二次壓降測(cè)試基于小信號(hào)差值模擬測(cè)量，而電能測(cè)量基于時(shí)分割乘法器或數(shù)字乘法器等，根本無法實(shí)現(xiàn)多功能組合測(cè)量。
我們的設(shè)計(jì)思想與上述傳統(tǒng)的檢驗(yàn)儀器存地著根本的不同。我們?cè)诔跏加布O(shè)計(jì)上就統(tǒng)籌考慮，應(yīng)用了全數(shù)字化信號(hào)處理技術(shù)，采用了高速高精度A/D轉(zhuǎn)換器、微控制器進(jìn)行控制，提供了一個(gè)統(tǒng)一的硬件測(cè)試平臺(tái)。此外，由于在硬件設(shè)計(jì)上還采用了一些新集成電路塊，這些新的技術(shù)工作，使得我們研制的電能計(jì)量的一臺(tái)綜合檢測(cè)儀的體積和重量遠(yuǎn)小于上述任何一臺(tái)傳統(tǒng)的單一參數(shù)檢驗(yàn)儀。在此基礎(chǔ)上，我們通過軟件設(shè)計(jì)將上述各種功能有機(jī)地加以結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了儀器的綜合整體功能。
我們的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)儀采用了直接模—數(shù)轉(zhuǎn)換方案，以實(shí)現(xiàn)多種電量的測(cè)量。具體地說，采用微控制器控制多通道逐次比較型?！獢?shù)轉(zhuǎn)換器，對(duì)電壓和電流的波形同時(shí)進(jìn)行采樣，然后由微控制器根據(jù)所得的同一組采樣值，計(jì)算出電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能、負(fù)荷、變比、壓降等電參量。從而由一套線路實(shí)現(xiàn)了多種電量的測(cè)量。大大簡化了硬件設(shè)計(jì)，提高了儀器的可靠性。
到目前為止，二次壓降檢測(cè)都是通過有線的方式實(shí)現(xiàn)的，采用這種測(cè)量方法，需從電壓互感器到電能表處鋪設(shè)一條幾十米到幾百米的電纜，有時(shí)這條電纜還需要繞過各種障礙，費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。制造和使用無線二次壓降測(cè)量儀器一直是廠家和用戶所夢(mèng)寐以求的。然而由于技術(shù)的原因，無線二次壓降測(cè)量儀器一直沒有得到實(shí)現(xiàn)。我們經(jīng)過反復(fù)論證和試驗(yàn)，終于提出了一種全新的設(shè)計(jì)方案，并在實(shí)驗(yàn)室中取得了理想的結(jié)果。需進(jìn)一步改進(jìn)和提高測(cè)量原始數(shù)據(jù)的傳輸速度，并把這種檢測(cè)方法也合并到電能計(jì)量的綜合檢測(cè)儀器中。由此形成的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀實(shí)現(xiàn)了電能計(jì)量檢測(cè)的統(tǒng)一化、綜合化、簡單化、多功能化，儀器的一體化、小型化、先進(jìn)化、現(xiàn)代化。
三.
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是向社會(huì)提供這種新的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀，為電力事業(yè)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣的一種電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀，包括有殼體與控制面板，電能計(jì)量的電壓互感器與電流互感器，殼體內(nèi)組裝的檢測(cè)計(jì)量的電壓、電流、電能信息輸入與處理部分、控制部分、輸出部分、通訊部分及它們的輔助部分，其中電壓、電流、電能信息輸入部分包括電壓、電流、電能的多路輸入端、多路檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路與程序控制電路功能聯(lián)接組成，其處理部分包括多種采樣信息的放大電路、濾波電路、保持電路、整形電路、A/D轉(zhuǎn)換電路功能聯(lián)接組成，控制部分包括微控制器及其輔助電路——接口電路、控制總線、用來選擇和操作檢測(cè)、顯示、打印電參數(shù)的鍵盤，輸出部分包括記錄電路及其打印機(jī)、顯示電路及其顯示器、儀表電路及其儀表——電壓表、電流表等，輔助部分包括電源與電源電路等，以及組裝所述各電路的電子元件、器件、組件、部件、接插件、電路板、集成電路塊、聯(lián)接導(dǎo)線與纜線等，功能聯(lián)接組裝結(jié)構(gòu)而成，這些都是公知技術(shù)內(nèi)容。技術(shù)特點(diǎn)在于該電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀還包括有二次壓降無線檢測(cè)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括有二次壓降檢測(cè)模塊、無線通訊模塊，其中二次壓降檢測(cè)模塊、無線通訊模塊均與微控制器聯(lián)接，二次壓降檢測(cè)模塊由三組電壓互感器與各對(duì)應(yīng)的采樣電路、處理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路功能聯(lián)接組成，無線通訊模塊由信號(hào)產(chǎn)生電路、載波電路、發(fā)射電路或/和接收電路、天線功能聯(lián)接組成。
根椐以上所述的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀，技術(shù)特點(diǎn)還有a.所述的電壓、電流、電能信息多路輸入端包括有三相四線電壓輸入端、三相電流鉗輸入端、電能脈沖輸入端；b.所述的多路檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路是個(gè)程控轉(zhuǎn)換多路開關(guān)為主構(gòu)成的電路，它由程序控制電路控制，程控轉(zhuǎn)換多路開關(guān)包括有檢測(cè)電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能、PT實(shí)負(fù)荷、CT實(shí)負(fù)荷、二次壓降、變比、比差、角差等電參數(shù)的程控轉(zhuǎn)換開關(guān)。
根椐以上所述的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀，詳細(xì)的技術(shù)特點(diǎn)有a.所述的三相四線電壓輸入端、三相電流鉗輸入端都是多路檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路的輸入端；電能脈沖輸入端與電能表脈沖信息取樣端聯(lián)接，該端還經(jīng)倒相器后與微控制器的一控制端聯(lián)接，倒相器可以采用商售普通的倒相器，只要它們能實(shí)現(xiàn)其電路功能的均可使用，如可用74HC1G14、74ACT1G14等；b.所述的程序控制電路的程控端與微控制器的另一控制端聯(lián)接；c.該電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀可有二次壓降無線檢測(cè)機(jī)構(gòu)的附帶小盒，實(shí)現(xiàn)用一臺(tái)儀器的無線檢測(cè)。
根椐以上所述的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀，詳細(xì)的技術(shù)特點(diǎn)還有a.所述的二次壓降檢測(cè)模塊的處理電路由放大電路、濾波電路、鎖相電路、倍頻電路、整形電路功能聯(lián)接組成；b.所述的無線通訊模塊的信號(hào)產(chǎn)生電路由晶振電路、振蕩電路功能聯(lián)接組成，載波電路由調(diào)制電路、混頻電路、高頻載波電路功能聯(lián)接組成，其中振蕩電路的輸出端和載波電路的輸入端聯(lián)接一起。
根椐以上所述的電能計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀，詳細(xì)技術(shù)特點(diǎn)還有a.所述的二次壓降檢測(cè)模塊是由采樣電路、處理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路等功能組成的集成電路塊為主構(gòu)成，完全可以采用商售的普通集成電路塊，只要它能實(shí)現(xiàn)其電路功能的均可使用，它有同步串行總線與微控制器聯(lián)接，同步串行總線包括時(shí)鐘線、同步的輸入線與輸出線等組成；b.所述的無線通訊模塊是由信號(hào)產(chǎn)生電路、載波電路、發(fā)射電路或/和接收電路、天線功能組成的集成電路塊為主構(gòu)成，完全可以采用商售的普通集成電路塊，只要它能實(shí)現(xiàn)其電路功能的均可使用，它有異步串行總線與微控制器聯(lián)接一起，異步串行總線包括異步的輸入線與輸出線等組成；c.所述的電壓檢測(cè)模塊和電流檢測(cè)模塊均是由采樣電路、處理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路功能組成的集成電路塊為主構(gòu)成，同樣可以采用商售普通的集成電路塊，只要它們能實(shí)現(xiàn)其電路功能的均可使用，它們分別有同步串行總線與微控制器聯(lián)接，其同步串行總線包括時(shí)鐘線、同步的輸入線與輸出線等組成。
根椐以上所述的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀，詳細(xì)的技術(shù)特點(diǎn)還有a.所述的電壓檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、二次壓降檢測(cè)模塊均是由模數(shù)轉(zhuǎn)換器的集成電路塊為主構(gòu)成，它們均可采用商售的普通集成電路塊，如ADE7754、AT73C500、ADS7809等集成電路塊，只要它們能實(shí)現(xiàn)其電路功能的均可使用；b.所述的無線通訊模塊均是由頻率為100MHz～4.2GHz的無線傳輸?shù)募呻娐穳K為主構(gòu)成，它們均可采用商售的普通集成電路塊，如JINOU3263、PTR2000、LT8030、D29DM、SR24G等等集成電路塊，只要它們能實(shí)現(xiàn)其電路功能的均可使用。c.所述的微控制器均可采用商售的普通微控制器，如EZ80F91、LPC2000、P89C51RDZ等，只要它們能實(shí)現(xiàn)微控制器的功能需要均可使用。
本實(shí)用新型所述的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀的優(yōu)點(diǎn)很多1.在硬件設(shè)計(jì)上統(tǒng)籌考慮，應(yīng)用了全數(shù)字化信號(hào)處理技術(shù)，采用了高速高精度A/D轉(zhuǎn)換器、微控制器進(jìn)行控制，提供了一個(gè)統(tǒng)一的綜合參數(shù)的硬件測(cè)試平臺(tái)；2.全面采用了模-數(shù)轉(zhuǎn)換方法，以實(shí)現(xiàn)多種電量的測(cè)量，由微控制器控制多通道逐次比較型?！獢?shù)轉(zhuǎn)換方式，對(duì)電壓和電流的波形同時(shí)進(jìn)行采樣，然后由微控制器根據(jù)所得的同一組采樣值，計(jì)算出電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能、負(fù)荷、變比、壓降等多種電參數(shù)，從而由一套線路實(shí)現(xiàn)了多種電量的綜合測(cè)量；3.在此之前二次壓降測(cè)試都是通過有線的方式實(shí)現(xiàn)的，我們突破常規(guī)，實(shí)現(xiàn)了二次壓降采用無線方式進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)跨越；4.該電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀實(shí)現(xiàn)了電能計(jì)量檢測(cè)的統(tǒng)一化、綜合化、簡單化、多功能化，儀器的一體化、小型化、先進(jìn)化、現(xiàn)代化。以上優(yōu)點(diǎn)說明這是一種值得推廣應(yīng)用的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀。
四.

本實(shí)用新型的說明書附圖共有6幅圖1是電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀的輸入面板結(jié)構(gòu)圖；圖3是電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀的附帶小盒結(jié)構(gòu)框圖；圖4是電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀的附帶小盒輸入面板結(jié)構(gòu)框圖；圖5是電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀的電路原理圖；圖6是電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀的附帶小盒的電路原理圖。
在各圖中使用了統(tǒng)一標(biāo)號(hào)，各圖中1.殼體；2.面板；3.電壓信息輸入與處理部分，也即電壓檢測(cè)部分；4.電流信息輸入與處理部分，也即電流檢測(cè)部分；5.電能信息輸入與處理部分，也即電能檢測(cè)部分；6.模——數(shù)數(shù)據(jù)總線；7.控制部分；8.控制線；9.控制線；10.電能脈沖輸入線；11.顯示數(shù)據(jù)總線；12.顯示器；13.鍵盤數(shù)據(jù)總線；14.鍵盤；15.通訊數(shù)據(jù)總線；16.通訊部分；17、18、19.三相四線電壓輸入端；20、21、22.三相電流鉗輸入端；23電能脈沖輸入端；24.地端；25、26、27.另外點(diǎn)的三相四線電壓輸入端；28.二次壓降檢測(cè)模塊；29.另一?！獢?shù)數(shù)據(jù)總線；30.控制線；31.微控制器；32.另一通訊數(shù)據(jù)總線；33.無線通訊模塊；34.小盒殼體；35.小盒面板；36、37、38.組成?！獢?shù)數(shù)據(jù)總線6，其中36為時(shí)鐘線，37、38為數(shù)據(jù)出入總線；39、40.組成通訊數(shù)據(jù)總線15，其中39為發(fā)射線，40為接收線；41、42、43.組成另一?！獢?shù)數(shù)據(jù)總線29，其中41為時(shí)鐘線，42、43為數(shù)據(jù)出入總線；44、45.組成通訊數(shù)據(jù)總線32，其中44為發(fā)射線，45為接收線。
五.具體實(shí)施方案本實(shí)用新型的非限定實(shí)施例如下實(shí)施例一.電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀本例的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀其具體結(jié)構(gòu)由圖1、圖2、圖5聯(lián)合示出，它包括有殼體1與控制面板2，電能計(jì)量的電壓互感器與電流互感器，殼體1內(nèi)組裝的檢測(cè)計(jì)量的電壓、電流、電能信息輸入與處理部分3、4、5，控制部分7、14，輸出部分12，通訊部分16及它們的輔助部分。其中電壓、電流、電能信息輸入部分包括電壓輸入端17～19、電流輸入端20～22，都是多路檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路的輸入端；多路檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路是個(gè)程控轉(zhuǎn)換多路開關(guān)為主構(gòu)成的電路，它由程序控制電路聯(lián)接并控制，程控轉(zhuǎn)換多路開關(guān)包括有檢測(cè)電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能、PT實(shí)負(fù)荷、CT實(shí)負(fù)荷、二次壓降、變比、比差、角差等電參數(shù)的程控轉(zhuǎn)換開關(guān)。電能檢測(cè)部分有電能脈沖輸入端23與電能表脈沖信息取樣端聯(lián)接，23還與倒相器5的輸入端(2腳)聯(lián)接，倒相器5輸出端(4腳)經(jīng)電能脈沖輸入線10與微控制器7的一控制端(114腳)聯(lián)接，倒相器5可以采用商售普通的倒相器，只要它們能實(shí)現(xiàn)其電路功能的均可使用，如可用74HC1G14，也可用74ACT1G14等。其處理部分包括多種采樣信息的放大電路、濾波電路、保持電路、整形電路、A/D轉(zhuǎn)換電路功能聯(lián)接組成?？刂撇糠职ㄎ⒖刂破?及其輔助電路——接口電路、控制總線6、8～10、11、13、15等聯(lián)接導(dǎo)線與纜線，其中?！獢?shù)數(shù)據(jù)總線6，6是同步串行總線，包括時(shí)鐘線36、同步的輸入線與輸出線37、38等，8與9分別是微控制器7對(duì)電壓檢測(cè)部分3和電流檢測(cè)部分4的控制線，通訊數(shù)據(jù)總線15是異步串行總線，包括異步的輸入線與輸出線39、40等。用來選擇和操作檢測(cè)、顯示、打印電參數(shù)的是鍵盤14與鍵盤數(shù)據(jù)總線13。輸出部分包括記錄電路及其打印機(jī)(未在圖中示出)，顯示電路(顯示數(shù)據(jù)總線11)及其顯示器12——如液晶顯示器，儀表電路及其儀表——電壓表、電流表等，輔助部分包括電源與電源電路等，以及組裝所述各電路的電子元件、器件、組件、部件、接插件、電路板、集成電路塊等，功能聯(lián)接組裝結(jié)構(gòu)而成。技術(shù)特點(diǎn)在于該電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀還包括有二次壓降無線檢測(cè)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括有二次壓降檢測(cè)模塊3、無線通訊模塊16、微控制器7。二次壓降檢測(cè)模塊3由三組電壓互感器與各對(duì)應(yīng)的采樣電路、處理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路功能聯(lián)接組成，該模塊的處理電路由放大電路、濾波電路、鎖相電路、倍頻電路、整形電路功能聯(lián)接組成。而在本例中，電壓檢測(cè)模塊和二次壓降檢測(cè)模塊同是一塊模塊。電壓檢測(cè)模塊3、電流檢測(cè)模塊4均是由實(shí)現(xiàn)采樣電路、處理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路等功能電路形成的集成電路塊為主構(gòu)成的，完全可以采用商售的普通集成電路塊，只要它能實(shí)現(xiàn)以上電路功能的均可使用，它有同步串行總線6與微控制器7聯(lián)接。無線通訊模塊16由信號(hào)產(chǎn)生電路、載波電路、發(fā)射電路或/和接收電路、天線功能聯(lián)接組成，該模塊的信號(hào)產(chǎn)生電路由晶振電路、振蕩電路功能聯(lián)接組成，載波電路由調(diào)制電路、混頻電路、高頻載波電路功能聯(lián)接組成，其中振蕩電路的輸出端和載波電路的輸入端聯(lián)接一起。本例中的無線通訊模塊16是由信號(hào)產(chǎn)生電路、載波電路、發(fā)射電路或/和接收電路、天線等功能電路形成的集成電路塊為主構(gòu)成的，完全可以采用商售的普通集成電路塊，只要它能實(shí)現(xiàn)其電路功能的均可使用，它有異步串行總線15與微控制器7聯(lián)接一起。本例中的集成電路塊3和4均可以是商售的普通集成電路塊，如用ADE7754，共有24腳，其中14～16腳分別接電壓輸入端17～19或電流輸入端20～22，控制端為21腳聯(lián)接8或9控制線，22～24腳接同步串行總線6的時(shí)鐘線36(接23腳)、同步的輸入線與輸出線37、38。也可用AT73C500、ADS7809等集成電路塊，只要它們能實(shí)現(xiàn)電路的功能的均可使用。本例中的集成電路塊16均可以是商售的普通集成電路塊，如用JINOU3263，共有20腳，其中5、6腳接異步串行總線15的異步的輸入線與輸出線39、40。也可用PTR2000、LT8030、D29DM、SR24G等等集成電路塊，只要它們的頻率是100MHz～4.2GHz無線傳輸?shù)募呻娐穳K，并能實(shí)現(xiàn)其電路功能的均可使用。本例的微控制器7均可采用商售的普通微控制器，如用EZ80F91，共有144腳，其中114、115、116腳分別聯(lián)接輸入線10、控制線8、9，而103、106、107腳分別聯(lián)接同步串行總線6的時(shí)鐘線36(接103腳)、同步的輸入線與輸出線37(106腳)、38(107腳)，其73、74腳分別聯(lián)接異步串行總線15的異步的輸入線與輸出線39、40。也可用LPC2000、P89C51RDZ等，只要它們能實(shí)現(xiàn)微控制器7的功能需要均可使用。還要說明的是商售公知的普通集成電路塊3、4、5、7、16等，未在圖中給出它們的偏置、供電、地端等公知技術(shù)內(nèi)容。
本例的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)使用過程如下把電能計(jì)量的電壓互感器、電流互感器接入被檢測(cè)的電力或電能線路上，電能脈沖也聯(lián)接好。被檢測(cè)的三相交流電壓Ua、Ub、Uc和電流Ia、Ib、Ic通過各輸入線分別進(jìn)入電壓檢測(cè)部分3和電流檢測(cè)部分4，微控制器7通過控制線8、9進(jìn)行檢測(cè)項(xiàng)目選擇并通過集成電路塊3、4使被檢測(cè)的信息進(jìn)行模——數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的信息通過數(shù)據(jù)總線6進(jìn)入微控制器7中進(jìn)行計(jì)算處理，可檢測(cè)出PT和CT實(shí)負(fù)荷等一系列電參數(shù)。還通過電能脈沖，進(jìn)行計(jì)算與比較檢測(cè)出電能表的誤差等一系列電參數(shù)。還可用第二臺(tái)電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀把其電壓互感器接到第一臺(tái)電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀所檢測(cè)的三相線的a’、b’、c’點(diǎn)(不同于a、b、c點(diǎn))檢測(cè)得到該三點(diǎn)的三相電壓Ua’Ub’Uc’，通過第二臺(tái)的各輸入線分別進(jìn)入電壓檢測(cè)部分3，微控制器7通過控制線8、9進(jìn)行檢測(cè)項(xiàng)目選擇并通過集成電路塊3使被檢測(cè)的信息進(jìn)行?！獢?shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的信息通過數(shù)據(jù)總線6進(jìn)入微控制器7中進(jìn)行計(jì)算處理，將計(jì)算處理出的信息通過第二臺(tái)的通訊數(shù)據(jù)總線15和通訊部分(模塊)16發(fā)射二次壓降無線檢測(cè)結(jié)果，被第一臺(tái)的通訊部分(模塊)16無線方式接收，經(jīng)通訊數(shù)據(jù)總線15到微控制器7(第一臺(tái)的)，和本機(jī)(第一臺(tái))檢測(cè)的電壓信息進(jìn)行比較，得出有關(guān)二次壓降的比差、角差等一系列結(jié)果。通過鍵盤14選擇和操作，可選擇檢測(cè)項(xiàng)目、電參數(shù)，可顯示檢測(cè)的項(xiàng)目、電參數(shù)的結(jié)果，可打印檢測(cè)的項(xiàng)目、電參數(shù)的結(jié)果。檢測(cè)各項(xiàng)目與結(jié)果完成后，從電力線上卸下電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀及各檢測(cè)件即可。
實(shí)施例二.電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀本例的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀具體結(jié)構(gòu)由圖1～圖6聯(lián)合示出。與例一中所述不同的是1.本例的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀可有二次壓降無線檢測(cè)機(jī)構(gòu)的附帶小盒，使一臺(tái)儀器進(jìn)行無線檢測(cè)的可能性成為現(xiàn)實(shí)。圖3、圖4、圖6聯(lián)合示出小盒的殼體34與面板35及殼體34里組裝著的二次壓降無線檢測(cè)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括有二次壓降檢測(cè)模塊28、無線通訊模塊33、微控制器31。二次壓降檢測(cè)模塊28由三組電壓互感器與各對(duì)應(yīng)的輸入端25、26、27與各采樣電路、處理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路功能聯(lián)接組成，該模塊的處理電路由放大電路、濾波電路、鎖相電路、倍頻電路、整形電路功能聯(lián)接組成。而在本例中，二次壓降檢測(cè)模塊28是由實(shí)現(xiàn)采樣電路、處理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路等功能電路形成的集成電路塊為主構(gòu)成的，完全可以采用商售的普通集成電路塊，只要它能實(shí)現(xiàn)其電路功能的均可使用，它有同步串行總線41～43與微控制器31聯(lián)接。無線通訊模塊33由信號(hào)產(chǎn)生電路、載波電路、發(fā)射電路或/和接收電路、天線功能聯(lián)接組成，該模塊的信號(hào)產(chǎn)生電路由晶振電路、振蕩電路功能聯(lián)接組成，載波電路由調(diào)制電路、混頻電路、高頻載波電路功能聯(lián)接組成，其中振蕩電路的輸出端和載波電路的輸入端聯(lián)接一起。本例中的無線通訊模塊33是由信號(hào)產(chǎn)生電路、載波電路、發(fā)射電路或/和接收電路、天線等功能電路形成的集成電路塊為主構(gòu)成的，完全可以采用商售的普通集成電路塊，只要它能實(shí)現(xiàn)其電路功能的均可使用，它有異步串行總線44、45與微控制器31聯(lián)接一起。本例中的集成電路塊28可以是商售的普通集成電路塊，如用ADE7754，共有24腳，其中14～16腳分別接電壓輸入端25～27，控制端為21腳聯(lián)接控制線30，22～24腳接同步串行總線的時(shí)鐘線41(接23腳)、同步的輸入線與輸出線42、43。也可用AT73C500、ADS7809等集成電路塊，只要它們能實(shí)現(xiàn)其電路功能的均可使用。本例中的集成電路塊33均可以是商售的普通集成電路塊，如用JINOU3263，共有20腳，其中5、6腳接異步串行總線的異步輸入線與輸出線44、45。也可用PTR2000、LT8030、D29DM、SR24G等等集成電路塊，只要它們的頻率是100MHz～4.2GHz無線傳輸?shù)募呻娐穳K，并能實(shí)現(xiàn)其電路功能的均可使用。本例的微控制器31均可采用商售的普通微控制器，如用EZ80F91，共有144腳，其中115腳聯(lián)接控制線30，而103、106、107腳分別聯(lián)接同步串行總線的時(shí)鐘線41(接103腳)、同步的輸入線與輸出線42(106腳)、43(107腳)，其73、74腳分別聯(lián)接異步串行總線的異步的輸入線與輸出線44、45。也可用LPC2000、P89C51RDZ等，只要它們能實(shí)現(xiàn)微控制器7的功能需要均可使用。還要說明的是商售公知的普通集成電路塊28、31、33等，未在圖中給出它們的偏置、供電、地端等公知技術(shù)內(nèi)容。2.本例的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行電能計(jì)量和檢測(cè)時(shí)可使用本例的小盒代替例一中的第二臺(tái)電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)操作即可實(shí)現(xiàn)用一臺(tái)儀器進(jìn)行二次壓降無線檢測(cè)。其余未述的全同于例一中所述的，不再多述。
實(shí)施例三.電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀本例的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀具體結(jié)構(gòu)由圖1、圖2及圖5或由圖3、圖4及圖6聯(lián)合示出。與例一和例二不同的是1.本例的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀可如同例一的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀，只是去除了檢測(cè)電流部分的電流互感器、電流檢測(cè)輸入端20～22和電流檢測(cè)模塊4。2.本例的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀的具體結(jié)構(gòu)可全同有于例二中的小盒的內(nèi)外結(jié)構(gòu)再加有電能檢測(cè)部分的輸入端23、模塊5，輸出部分包括的記錄電路及其打印機(jī)(未在圖中示出)，顯示電路11及其顯示器12——如液晶顯示器，儀表電路及其儀表——電壓表、電流表，用來選擇和操作檢測(cè)、顯示、打印的鍵盤14與鍵盤數(shù)據(jù)總線13等構(gòu)成。其余未述的全同于例一中、例二中所述的，不再多述。
實(shí)施例四.電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀本例的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀具體結(jié)構(gòu)由圖1、圖2及圖5聯(lián)合示出。與前三例不同的是本例的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀可如同例一的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀，只是去除了檢測(cè)電壓部分的電壓互感器、電壓檢測(cè)輸入端17～19和電壓檢測(cè)模塊3構(gòu)成。其余未述的全同于例一中、例二中、例三中所述的，不再多述。
權(quán)利要求1.一種電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀，包括有殼體與控制面板，電能計(jì)量的電壓互感器與電流互感器，殼內(nèi)組裝的檢測(cè)計(jì)量的電壓、電流、電能信息輸入與處理部分、控制部分、輸出部分、通訊部分及它們的輔助部分，其中電壓、電流、電能信息輸入部分包括電壓、電流、電能的多路輸入端、多路檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路與程序控制電路功能聯(lián)接組成，其處理部分包括多種采樣信息的放大電路、濾波電路、保持電路、整形電路、A/D轉(zhuǎn)換電路功能聯(lián)接組成，控制部分包括微控制器及其輔助電路——接口電路、控制總線、鍵盤，輸出部分包括記錄電路及其打印機(jī)、顯示電路及其顯示器、儀表電路及其儀表，輔助部分包括電源與電源電路，以及組裝所述各電路的電子元件、器件、組件、部件、接插件、電路板、集成電路塊、聯(lián)接導(dǎo)線與纜線，功能聯(lián)接組裝結(jié)構(gòu)而成，特征在于該電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀還包括有二次壓降無線檢測(cè)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括有二次壓降檢測(cè)模塊、無線通訊模塊，其中二次壓降檢測(cè)模塊、無線通訊模塊均與微控制器聯(lián)接，二次壓降檢測(cè)模塊由三組電壓互感器與各對(duì)應(yīng)的采樣電路、處理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路功能聯(lián)接組成，無線通訊模塊由信號(hào)產(chǎn)生電路、載波電路、發(fā)射電路或/和接收電路、天線功能聯(lián)接組成。
2.根椐權(quán)利要求1所述的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀，特征在于a.所述的電壓、電流、電能信息多路輸入端包括有三相四線電壓輸入端、三相電流鉗輸入端、電能脈沖輸入端；b.所述的多路檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路是個(gè)程控轉(zhuǎn)換多路開關(guān)為主構(gòu)成的電路，它由程序控制電路控制，程控轉(zhuǎn)換多路開關(guān)包括有檢測(cè)電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能、PT實(shí)負(fù)荷、CT實(shí)負(fù)荷、二次壓降、變比、比差、角差的程控轉(zhuǎn)換開關(guān)。
3.根椐權(quán)利要求2所述的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀，特征在于a.所述的三相四線電壓輸入端、三相電流鉗輸入端都是多路檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路的輸入端；電能脈沖輸入端與電能表脈沖信息取樣端聯(lián)接，該端還經(jīng)倒相器后與微控制器的一控制端聯(lián)接；b.所述的程序控制電路的程控端與微控制器的另一控制端聯(lián)接；c.該電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀可有二次壓降無線檢測(cè)機(jī)構(gòu)的附帶小盒。
4.根椐權(quán)利要求3所述的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀，特征在于a.所述的二次壓降檢測(cè)模塊的處理電路由放大電路、濾波電路、鎖相電路、倍頻電路、整形電路功能聯(lián)接組成；b.所述的無線通訊模塊信號(hào)產(chǎn)生電路由晶振電路、振蕩電路功能聯(lián)接組成，載波電路由調(diào)制電路、混頻電路、高頻載波電路功能聯(lián)接組成，其中振蕩電路的輸出端和載波電路的輸入端聯(lián)接一起。
5.根椐權(quán)利要求4所述的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀，特征在于a.所述的二次壓降檢測(cè)模塊是由采樣電路、處理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路功能組成的集成電路塊為主構(gòu)成，它有同步串行總線與微控制器聯(lián)接；b.所述的無線通訊模塊是由信號(hào)產(chǎn)生電路、載波電路、發(fā)射電路或/和接收電路、天線功能組成的集成電路塊為主構(gòu)成，它有異步串行總線與微控制器聯(lián)接一起；c.所述的電壓檢測(cè)模塊和電流檢測(cè)模塊均是由采樣電路、處理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路功能組成的集成電路塊為主構(gòu)成，它們分別有同步串行總線與微控制器聯(lián)接。
6.根椐權(quán)利要求5所述的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀，特征在于a.所述的電壓檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、二次壓降檢測(cè)模塊均是由模數(shù)轉(zhuǎn)換器的集成電路塊為主構(gòu)成；b.所述的無線通訊模塊均是由100MHz～4.2GHz的無線傳輸?shù)募呻娐穳K為主構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀，屬于電能檢測(cè)儀器技術(shù)領(lǐng)域，它是一種現(xiàn)場(chǎng)電能計(jì)量的綜合檢測(cè)儀器，包括有殼體與控制面板，電能計(jì)量的電壓互感器與電流互感器，殼體內(nèi)組裝的檢測(cè)計(jì)量的電壓、電流、電能信息輸入與處理部分、控制部分、輸出部分、通訊部分及它們的輔助部分，該檢測(cè)儀還有二次壓降無線檢測(cè)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)有與微控制器聯(lián)接的二次壓降檢測(cè)模塊、無線通訊模塊，該檢測(cè)儀應(yīng)用了全數(shù)字化信號(hào)處理技術(shù)，采用了?！獢?shù)轉(zhuǎn)換方法，由微控制器控制多通道逐次比較型?！獢?shù)轉(zhuǎn)換器，以實(shí)現(xiàn)多種電量的測(cè)量，可檢測(cè)電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能、PT實(shí)負(fù)荷、CT實(shí)負(fù)荷、二次壓降、變比、比差、角差等電參數(shù)，由一套線路實(shí)現(xiàn)了多種電量的綜合測(cè)量，做到了電能計(jì)量檢測(cè)的統(tǒng)一化、綜合化、簡單化、多功能化，儀器的一體化、小型化、先進(jìn)化、現(xiàn)代化。
文檔編號(hào)G01R35/00GK2704052SQ200420016518
公開日2005年6月8日 申請(qǐng)日期2004年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月30日
發(fā)明者曹銳 申請(qǐng)人:太原市優(yōu)特奧科電子科技有限公司