CN102944774A - 配电终端模拟量精度自动校验装置及其校验方法 - Google Patents
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Abstract
一种配电终端模拟量精度自动校验装置及其校验方法，涉及电力设备技术领域，所解决的是提高校验精度及生产效率的技术问题。该装置包括数字信号控制器、测试电流输出件、测试电压输出件，及连接到数字信号控制器的多通道数模转换器、多通道模数转换器；所述数字信号控制器设有串行通信接口、以太网接口；所述数字信号控制器控制多通道数模转换器向配电终端输出八路测试信号，并通过多通道模数转换器回采八路测试信号，采用闭环控制方式调整八路测试信号的输出精度，数字信号控制器通过串行通信接口或以太网接口获取配电终端数据，并配电终端数据与八路测试信号自动比对，实现自动校验。本发明提供的装置及方法，校验精度高，能减少人力投入。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备技术，特别是涉及一种配电终端模拟量精度自动校验装置及其校验方法的技术。
背景技术
配电终端在现场应用之前，为确保其功能性能指标尤其是模拟量的精度指标，必须对其进行校验。
传统的配电终端校验方法是利用继电保护测试仪向待检验配电终端输入三相四线测试电流及测试电压，然后再由人工对配电终端的测量数据进行比对、记录，因此需要耗费极大的人力，工作效率很低，而且继电保护测试仪输出的测试电流及测试电压精度相对较低，存在着一定的误差，会影响到配电终端模拟量精度校验的精确性。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能减少人力投入，提高生产效率，还能提高配电终端模拟量校验精度的配电终端模拟量精度自动校验装置及其校验方法。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种配电终端模拟量精度自动校验装置，包括数字信号控制器、多通道数模转换器、测试电流输出件、测试电压输出件；
所述多通道数模转换器设有一数字信号输入口，并设有八个模拟信号输出端，多通道数模转换器的各模拟信号输出端中，有四个模拟信号输出端为测试电流输出端，另四个模拟信号输出端为测试电压输出端；
所述多通道数模转换器的数字信号输入口经数据总线接到数字信号控制器的数据接口；
所述测试电流输出件设有四个电流信号输出端，所述测试电压输出件设有四个电压信号输出端；
所述多通道数模转换器的四个测试电流输出端分别接到测试电流输出件的四个电流信号输出端，多通道数模转换器的四个测试电压输出端分别接到测试电压输出件的四个电压信号输出端；
其特征在于：还包括一多通道模数转换器；
所述数字信号控制器设有串行通信接口、以太网接口，其串行通信接口接到一串行通信连接件，其以太网接口接到一以太网连接件；
所述多通道模数转换器设有一数字信号输出口，并设有八个模拟信号输入端，多通道模数转换器的各模拟信号输入端中，有四个模拟信号输入端为测试电流采样端，另四个模拟信号输入端为测试电压采样端；
所述多通道模数转换器的数字信号输出口经数据总线接到数字信号控制器的数据接口；
所述多通道模数转换器的四个测试电流采样端分别接到测试电流输出件的四个电流信号输出端，多通道模数转换器的四个测试电压采样端分别接到测试电压输出件的四个电压信号输出端。
进一步的，所述多通道数模转换器的四个测试电流输出端依次经一滤波回路、一功率驱动回路分别接到测试电流输出件的四个电流信号输出端，多通道数模转换器的四个测试电压输出端依次经另一滤波回路、一电压放大回路分别接到测试电压输出件的四个电压信号输出端；
所述滤波回路、功率驱动回路、电压放大回路均具有四路输入及四路输出。
进一步的，还包括存储模块、触摸屏；所述存储模块经数据总线接到数字信号控制器的数据接口，所述触摸屏经一触摸屏驱动回路接到数字信号控制器的数据接口。
进一步的，所述数字信号控制器设有USB接口。
进一步的，所述数字信号控制器有多个串行通信接口。
本发明所提供的配电终端模拟量精度自动校验装置的校验方法，其特征在于：
利用数字信号控制器输出数字量测试信号，数字量测试信号通过多通道数模转换器后分成八路模拟量测试信号输出，其中的四路模拟量测试信号作为四路测试电流模拟量输入待校验配电终端的三相四线电流信号输入端，另四路模拟量测试信号作为四路测试电压模拟量输入待校验配电终端的三相四线电压信号输入端；
数字信号控制器通过串行通信接口或以太网接口与待校验配电终端通信，获取待校验配电终端的三相四线电流数据及电压数据；
数字信号控制器通过多通道模数转换器采集输入待校验配电终端的四路测试电流模拟量及四路测试电压模拟量，并根据所采集的四路测试电流模拟量及四路测试电压模拟量，动态调整输出的数字量测试信号值，从而提高测试电流模拟量及测试电压模拟量的输出精度；
数字信号控制器将待校验配电终端的三相四线电流数据及电压数据，与四路测试电流模拟量及四路测试电压模拟量进行比较，从而得出待校验配电终端的三相四线模拟量精度。
本发明提供的配电终端模拟量精度自动校验装置及其校验方法，数字信号控制器通过多通道模数转换器采集模拟量测试信号，采用闭环控制方式提高模拟量测试信号的输出精度，能提高配电终端的模拟量校验精度；而且数字信号控制器能通过串行通信接口或以太网接口获取配电终端数据，通过配电终端数据与模拟量测试信号的比对，可以在不需要人为干预的情况下自动较验配电终端的模拟量精度，极大地减少了人力投入，提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明实施例的配电终端模拟量精度自动校验装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
如图1所示，本发明实施例所提供的一种配电终端模拟量精度自动校验装置，包括数字信号控制器D1、多通道数模转换器D2、测试电流输出件（图中未示）、测试电压输出件（图中未示）；
所述多通道数模转换器D2设有一数字信号输入口，并设有八个模拟信号输出端，多通道数模转换器D2的各模拟信号输出端中，有四个模拟信号输出端为测试电流输出端，另四个模拟信号输出端为测试电压输出端；
所述多通道数模转换器D2的数字信号输入口经数据总线接到数字信号控制器D1的数据接口；
所述测试电流输出件设有四个电流信号输出端，所述测试电压输出件设有四个电压信号输出端；
所述多通道数模转换器D2的四个测试电流输出端依次经一滤波回路D41、一功率驱动回路D5分别接到测试电流输出件的四个电流信号输出端，多通道数模转换器D2的四个测试电压输出端依次经另一滤波回路D42、一电压放大回路D6分别接到测试电压输出件的四个电压信号输出端；
其特征在于：还包括一多通道模数转换器D3；
所述数字信号控制器D1设有串行通信接口、以太网接口，其串行通信接口接到一串行通信连接件（图中未示），其以太网接口接到一以太网连接件（图中未示）；
所述多通道模数转换器D3设有一数字信号输出口，并设有八个模拟信号输入端，多通道模数转换器的各模拟信号输入端中，有四个模拟信号输入端为测试电流采样端，另四个模拟信号输入端为测试电压采样端；
所述多通道模数转换器D3的数字信号输出口经数据总线接到数字信号控制器D1的数据接口；
所述多通道模数转换器D3的四个测试电流采样端分别接到测试电流输出件的四个电流信号输出端，多通道模数转换器D3的四个测试电压采样端分别接到测试电压输出件的四个电压信号输出端。
本发明实施例中，还包括存储模块D7、触摸屏D8；所述存储模块D7经数据总线接到数字信号控制器D1的数据接口，所述触摸屏D8经一触摸屏驱动回路接到数字信号控制器D1的数据接口，所述存储模块采用了型号为S29GL1024的NOR FLASH芯片，用于存储测试过程和测试结果。
本发明实施例中，所述数字信号控制器D1设有USB接口，用于连接外部USB存储设备，以便于通过外部USB存储设备导入测试过程、导出测试结果。
本发明实施例中，所述数字信号控制器D1有多个串行通信接口，其中一个串行通信接口为维护接口，该维护接口用于数字信号控制器与外部便携机的通信，实现数字信号控制器内部系统升级、参数设置、案例导入、结果导出等功能。
本发明实施例中，所述数字信号控制器采用了型号为STM32F407的微处理芯片，所述多通道数模转换器采用了型号为AD7841的8通道14位数模转换芯片，所述多通道模数转换器采用了型号为AD7606的8通道16位数模转换芯片。
本发明实施例中，所述滤波回路为现有技术，采用了阻容器件及型号为OPA4134的运算放大器实现有源滤波，具有四路输入及四路输出，用于将多通道数模转换器输出的不平滑模拟信号过滤成标准的50Hz交流电信号。
本发明实施例中，所述功率驱动回路为现有技术，采用了大功率功放器件，具有四路输入及四路输出，用于将弱电压信号放大成0～10A的交流电信号作为测试电流模拟量输出。
本发明实施例中，所述电压放大回路为现有技术，采用的是变压器，具有四路输入及四路输出，用于将弱电压信号放大成0～120V（或其他电压值）的交流电信号作为测试电压模拟量输出。
本发明实施例的校验方法如下：
将待校验配电终端D9的三相四线电流信号输入端（Ia、Ib、Ic、I0）分别接到测试电流输出件的四个电流信号输出端，待校验配电终端D9的三相四线电压信号输入端（Ua、Ub、Uc、U0）分别接到测试电压输出件的四个电压信号输出端；
将待校验配电终端D9的串行通信接口接到本发明实施例的串行通信连接件，或将待校验配电终端D9的以太网接口接到本发明实施例的以太网连接件；
利用数字信号控制器输出数字量测试信号，数字量测试信号通过多通道数模转换器后分成八路模拟量测试信号输出，其中的四路模拟量测试信号经滤波、功率放大后作为四路测试电流模拟量输入待校验配电终端的三相四线电流信号输入端，另四路模拟量测试信号经滤波、电压放大后作为四路测试电压模拟量输入待校验配电终端的三相四线电压信号输入端；
数字信号控制器通过串行通信接口或以太网接口与待校验配电终端通信，获取待校验配电终端的三相四线电流数据及电压数据；
数字信号控制器通过多通道模数转换器采集输入待校验配电终端的四路测试电流模拟量及四路测试电压模拟量，并根据所采集的四路测试电流模拟量及四路测试电压模拟量，动态调整输出的数字量测试信号值，来实现测试电流模拟量及测试电压模拟量的闭环控制，以提高测试电流模拟量及测试电压模拟量的输出精度；
数字信号控制器将待校验配电终端的三相四线电流数据及电压数据，与四路测试电流模拟量及四路测试电压模拟量进行比较，从而得出待校验配电终端的三相四线模拟量精度。
Claims (6)
1.一种配电终端模拟量精度自动校验装置，包括数字信号控制器、多通道数模转换器、测试电流输出件、测试电压输出件；
所述多通道数模转换器设有一数字信号输入口，并设有八个模拟信号输出端，多通道数模转换器的各模拟信号输出端中，有四个模拟信号输出端为测试电流输出端，另四个模拟信号输出端为测试电压输出端；
所述多通道数模转换器的数字信号输入口经数据总线接到数字信号控制器的数据接口；
所述测试电流输出件设有四个电流信号输出端，所述测试电压输出件设有四个电压信号输出端；
所述多通道数模转换器的四个测试电流输出端分别接到测试电流输出件的四个电流信号输出端，多通道数模转换器的四个测试电压输出端分别接到测试电压输出件的四个电压信号输出端；
其特征在于：还包括一多通道模数转换器；
所述数字信号控制器设有串行通信接口、以太网接口，其串行通信接口接到一串行通信连接件，其以太网接口接到一以太网连接件；
所述多通道模数转换器设有一数字信号输出口，并设有八个模拟信号输入端，多通道模数转换器的各模拟信号输入端中，有四个模拟信号输入端为测试电流采样端，另四个模拟信号输入端为测试电压采样端；
所述多通道模数转换器的数字信号输出口经数据总线接到数字信号控制器的数据接口；
所述多通道模数转换器的四个测试电流采样端分别接到测试电流输出件的四个电流信号输出端，多通道模数转换器的四个测试电压采样端分别接到测试电压输出件的四个电压信号输出端。
2.根据权利要求1所述的配电终端模拟量精度自动校验装置，其特征在于：所述多通道数模转换器的四个测试电流输出端依次经一滤波回路、一功率驱动回路分别接到测试电流输出件的四个电流信号输出端，多通道数模转换器的四个测试电压输出端依次经另一滤波回路、一电压放大回路分别接到测试电压输出件的四个电压信号输出端；
所述滤波回路、功率驱动回路、电压放大回路均具有四路输入及四路输出。
3.根据权利要求1或2所述的配电终端模拟量精度自动校验装置，其特征在于：还包括存储模块、触摸屏；所述存储模块经数据总线接到数字信号控制器的数据接口，所述触摸屏经一触摸屏驱动回路接到数字信号控制器的数据接口。
4.根据权利要求1或2所述的配电终端模拟量精度自动校验装置，其特征在于：所述数字信号控制器设有USB接口。
5.根据权利要求1或2所述的配电终端模拟量精度自动校验装置，其特征在于：所述数字信号控制器有多个串行通信接口。
6.根据权利要求1或2所述的配电终端模拟量精度自动校验装置的校验方法，其特征在于：
利用数字信号控制器输出数字量测试信号，数字量测试信号通过多通道数模转换器后分成八路模拟量测试信号输出，其中的四路模拟量测试信号作为四路测试电流模拟量输入待校验配电终端的三相四线电流信号输入端，另四路模拟量测试信号作为四路测试电压模拟量输入待校验配电终端的三相四线电压信号输入端；
数字信号控制器通过串行通信接口或以太网接口与待校验配电终端通信，获取待校验配电终端的三相四线电流数据及电压数据；
数字信号控制器通过多通道模数转换器采集输入待校验配电终端的四路测试电流模拟量及四路测试电压模拟量，并根据所采集的四路测试电流模拟量及四路测试电压模拟量，动态调整输出的数字量测试信号值，从而提高测试电流模拟量及测试电压模拟量的输出精度；
数字信号控制器将待校验配电终端的三相四线电流数据及电压数据，与四路测试电流模拟量及四路测试电压模拟量进行比较，从而得出待校验配电终端的三相四线模拟量精度。
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