CN103995198B - 一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，包括：三相功率源、合并单元校验平台、环境监测系统，所述合并单元校验平台分别连接三相功率源、环境监测系统。本发明还公开了一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置的检测方法。本发明提供的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，具有高准确度、高可靠性，为检测模拟量输入合并单计量性能提供了完整的检测设备和检测方案。

Description

一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种性能检测装置，具体涉及一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，本发明还涉及一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置的检测方法本发明属于智能电网设备测试领域。

背景技术

随着科学技术的发展，电力系统朝着数字化和智能化方向不断前进。由于电子式互感器技术尚处不够成熟，采用模拟量输入合并单元和传统互感器相结合成为重要数字化实现方式。数字化电能计量系统是数字化变电站的重要组成部分，对其可靠性和准确性要求越来越高。作为数字化电能计量系统的关键设备，模拟量输入合并单元的计量性能需要专用的检测装置对其进行检测。

目前，对模拟量输入合并单元计量性能检测的研究国内外还处于初期阶段，相关检测技术标准还没有制定和发布。2012年，国家电网公司组织了模拟量输入合并单元性能检测试验，但主要针对其保护性能，不仅对计量性能检测关注较少，而且均为单项测试项目，不能评价模拟量输入合并单元的计量性能。

少数科技企业在合并单元测试领域做了一定研究，并尝试研发了合并单元测试仪，但功能也仅限于对单个项目进行测试，如帧传输延时测试、完整性测试、对时测试、守时测试等。虽然对时和守时等性能与合并单元的计量性能有一定的关系，但并不完全，也不能反映出合并单元计量性能的优劣。

参看已有的与合并单元检测相关的专利，其公开的检测装置或系统关注的也只是合并单元的功能是否完好或者基本误差，也没有完整的计量性能检测测试设备和测试方法。

参照电子式互感器和电子式电能表检测规范，模拟量输入合并单元计量性能检测项目应该包括基本误差试验和影响量误差试验。为了测试模拟量输入合并单元计量性能，检测装置从功能上应该能够测试电压变化、电流变化、频率变化、功率因数变化、三相不对称等对模拟量输入合并单元计量性能的影响；从结构组成上应该包括标准三相功率源和合并单元校验平台。其中，标准三相功率源应该具有三相电压和电流的幅值、频率和相位独立可调功能；合并单元校验平台应该能完成模拟量输入合并单元计量性能校验，并能自动控制检测流程。然而，目前还没有这样一种具有上述结构组成和功能的检测装置。

综上所述，由于对模拟量输入合并单计量性能的检测尚没有相关检测规范和完备的检测设备，因此需要一种能对模拟量输入合并单计量性能进行完备检测的装置，参照电子式互感器和电子式电能表的检测规范，对其计量性能进行完备测试，评价其计量性能。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置及其检测方法，以解决模拟量输入合并单元计量性能检测装置没有完整的计量性能检测测试设备和测试方法的问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，包括：三相功率源、合并单元校验平台、环境监测系统，所述合并单元校验平台分别连接三相功率源、环境监测系统。

前述的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，所述三相功率源包括控制单元、数模转换单元、电压放大单元、电流放大单元；所述控制单元通过通信接口接收合并单元校验平台发送的三相电压和电流的幅值和相位信息，生成正弦电压和正弦电流波形数据，再将波形数据发送到数模转换单元转换为模拟电压信号和模拟电流信号，模拟电压信号经电压放大单元放大之后输出，模拟电流信号经电流放大单元放大之后输出。

前述的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，所述三相功率源包括反馈回路，所述电压放大单元、电流放大单元上均安装有所述反馈回路，所述反馈回路包括PLL锁相环和PDI调节电路，以对输出信号的幅值提供反馈控制。

前述的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，所述三相功率源包括直流电源，直流电源分别为控制单元、数模转换单元、电压放大单元、电流放大单元、反馈回路供电。

前述的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，所述合并单元校验平台包括计算机、标准信号变换单元、同步时钟、模数转换单元、时间数字转换单元；

计算机为控制和校验程序提供运行载体；标准信号变换单元用于将三相功率源输出的电压和电流按比例变换为小模拟电压信号；同步时钟为标准通道采样和被校通道采样提供同步采样触发信号，标准通道采样为依次通过标准信号变换单元、模数转换单元进行的采样，被校通道采样为通过被校合并单元进行的采样；模数转换单元用于将小模拟电压信号转换为数字量，并传输给计算机；时间数字转换单元用于测量触发采样的同步信号和实际采样开始之间的延时时间，将延时时间转换为数字量并输入到计算机。

前述的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，所述合并单元校验平台还包括溯源接口，所述溯源接口用于模拟量溯源，以确保检测装置的准确度。

前述的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，所述环境监测系统包括温度传感器、湿度传感器、三轴空间磁场传感器、微控制器单元；所述温度传感器用于测量监测环境的温度，判别当前温度是否符合检测条件；湿度传感器用于测量检测环境的湿度，判别当前湿度是否符合检测条件；三轴空间磁场传感器用于测量监测环境的磁场强度，判别当前磁场强度是否有异常情况；微控制器单元接收温度传感器、湿度传感器、三轴空间磁场传感器的检测数据，并传送给所述计算机。

前述一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将被校合并单元接入模拟量输入合并单元计量性能检测装置中；

步骤二：通过环境监测系统，判断当前环境是否满足检测环境条件，若不符合则报警提示实验人员；若符合则开始步骤三；

步骤三：在计算机中设置三相功率源输出的电压和电流的幅值和相位信息，发送给三相功率源，以控制三相功率源输出的电压和电流；

步骤四：三相功率源输出的电压和电流用线缆分为两路，一路接入标准信号变换单元，另一路接入被校合并单元；

步骤五：计算机接收到标准通道、被校通道两路信号后，分别计算标准通道的三相电压和三相电流的幅值相位、被校合并单元的三相电压和三相电流的幅值相位、标准通道的三相分元和合元的电能、被合并单元路的三相分元和合元的电能；

步骤六：显示检测结果并打印，根据检测结果评价被测合并单元的计量性能。

前述一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置的检测方法，其特征在于，所述步骤三：三相功率源采用改进的DDS方式生成波形数据；所述改进的DDS方式包括如下步骤：设离散波形数据为一个周波，离散化点数为N，N与离散采样率有关，DDS的抽取频率为f_clk，相位累加器初值为n，累加步长为1，则输出信号Sig的表达式为：其中，i为相位累加器的计数值，为初始相位，为角频率。

前述一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置的检测方法，其特征在于，通过时间数字转换单元测量触发采样的同步信号和实际采样开始之间的延时时间的步骤包括：设计数脉冲频率为Fclk，在被测时间段内，计数器的计数值为N，那么被测时间差Δt为：Δt＝1/Fclk×N；计算出时间差，据此校正测量相位。

本发明的有益之处在于：本发明提供的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置和检测方法，具有高准确度、高可靠性，为检测模拟量输入合并单计量性能提供了完整的检测设备和检测方案。

附图说明

图1是本发明的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置的结构示意图；

图2是本发明的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置中三相功率源实现原理图；

图3是本发明的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置中合并单元校验平台实现原理图；

图4是本发明的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置中环境监测系统实现原理图；

图5是本发明的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置中时间数字转换单元实现原理图；

图6是本发明的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置的检测方法流程图。

图中附图标记的含义：

1、直流电源，2、控制单元，3、数模转换单元，4、电压放大单元，5、电流放大单元，6、反馈回路，7、计算机，8、标准信号变换单元，9、同步时钟，10、模数转换单元，11、时间数字转换单元，12、溯源接口，13、温度传感器，14、湿度传感器，15、三轴空间磁场传感器，16、微控制器单元。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1所示，本发明提供的模拟量输入合并单元计量性能检测装置，包括三相功率源、合并单元校验平台以及环境监测系统，构成能对模拟量输入合并单的计量性能进行自动化完备测试的检测装置。

三相功率源包括直流电源、控制单元、数模转换单元(简称DAC)、电压放大单元、电流放大单元和反馈回路。控制单元采用改进的直接数字频率合成(简称DDS)方式生成正弦电压和电流波形数据，波形数据由DAC单元转换为模拟电压和电流信号，信号经电压放大单元和电流放大单元放大之后输出。为了克服了低频情况可能发生的波形失真输出，增加锁相环(简称PLL)和比例-积分-微分(简称PID)反馈回路。直流电源为上述各单元供电。从而实现三相电压和电流的幅值、频率、相位独立可调及闭环控制，为检测模拟量输入合并单提供准确和稳定的功率源输入。

如图2所示，三相功率源包括直流电源1、控制单元2、数模转换单元(DAC)3、电压放大单元4、电流放大单元5和反馈回路6。

控制单元2通过串口或网口等通信接口接收合并单元校验平台发送的三相电压和电流的幅值和相位信息，包括电压和电流的幅值、频率、相位等。采用改进的直接数字频率合成(DDS)方式生成正弦电压和电流波形数据，再将波形数据发送到DAC单元3转换为模拟电压和电流信号。信号经电压放大单元4和电流放大单元5放大之后输出。为了克服低频情况可能发生的波形失真输出，增加锁相环(PLL)和比例-积分-微分(PID)反馈回路6。直流电源1为上述各单元供电。

在本发明中，采用改进的DDS技术生成波形数据。一般的DDS技术合成信号原理是从离散化波形数据点中按照一定步长抽取数据，其频率控制原理是基于改变相位累加器的步长，这种方式的缺点是频率越低，每个周波的点数越少，波形质量相对越差。本发明采用改进的DDS方式，固定相位累加器的步长为1，通过改变DDS的抽取频率而获得所需信号频率，使得不同频率的信号，其每周波都有相同点数，克服了波形受频率的影响。以下为理论分析：

设离散波形数据为一个周波，离散化点数为N，N与离散采样率有关，DDS的抽取频率为f_clk，相位累加器初值为n，累加步长为1，则输出信号表达式为：

其中，i为相位累加器的计数值，为初始相位，为角频率。

从式(1)可知，改变相位累加器的初值n，可以改变初始相位；改变DDS的抽取频率为f_clk，可以改变输出信号频率。具体的，例如将一个周波离散为3600个点，输出频率为当输出50Hz信号DDS的抽取频率f_clk为180kHz，当要输出49.9Hz时，只需要改变抽取频率为180.36kHz即可而没有减少波形点数。

直流电源1为功率源各单元供电，需要提供多电压等级。具体的，电流源电路需要±25V，电压源电路需要±180V，其他电压等级还有+12V、+5V，因此直流电源也是一个复杂的系统。可以使用AC-DC整流和DC-DC升压降压变换相结合，最后再经稳压输出为各单元提供稳定可靠电源。例如AD-DC可以使用KU808整流桥，而DC-DC可以分别使用Linear Tech.公司的LTC3789和LTC1871，外接大功率MOS开关管，能分别获得稳定的±25V和±180V直流电源。其他电压等级可以由三端稳压器LM7812和LM7805获得。

控制单元2用于接收校验平台数据和控制DAC单元产生模拟电压和电流信号。可以使用嵌入式计算机或者工控机，例如Atom^TMD510无风扇嵌入式工控机，具有PCI扩展槽，可以为DAC单元具体实施方案提供更多选择。

数模转换单元(DAC)3将三相电压和电流的波形数据转换为小模拟电压和电流信号，需要6路独立D/A通道。例如采用NI公司PCI-6733，其具有8通道16位D/A独立输出，能独立输出三路电压和三路电流信号，标准的PCI接口可以直接安装于带PCI扩展槽的嵌入式工控机内。

电压放大单元4将输出的小模拟电压进行放大，输出满足测试要求的电压。根据实际需要，电压要求输出0—130V，伏安数不小于10VA。例如采用APEX公司的PA91作为电压放大器，配合直流电源1，能输出满足要求的电压源。

电流放大单元5将输出的小模拟电流进行放大，输出满足测试要求的电流。根据实际需要，电压要求0—6A，伏安数不小于2.5VA。例如采用APEX公司的PA12作为电流放大器，配合直流电源1，能输出满足要求的电流源。

反馈回路6对输出信号的频率和相位提供反馈控制，由PLL锁相环和PDI调节电路组成，对输出信号的幅值提供反馈控制，确保三相电压和电流的幅度、频率、相位精确稳定。

本发明的组成部分三相功率源不是简单的将单相功率源扩展为三路，而是采用硬件冗余设计并充分考虑电磁兼容，使得三相功率源的三相完全独立且相间相互无干扰，可以满足模拟三相不对称、单相短路等各种工作情况的检测需要。

合并单元校验平台包括计算机、标准信号变换单元、同步时钟、模数转换单元(简称ADC)、时间数字转换单元(简称TDC)、溯源接口等组成。计算机是校验平台的控制核心，为本发明的校验方法运行提供运行载体。校验方法具体表现形式为校验软件，包括检测流程控制单元和计量性能校验单元。标准信号变换单元用于将功率源输出的电压和电流按一定的比例变换为小模拟电压信号，具体的可以是三相三线制电压变换比例为100V/5V、三相四线制电压变换比例为57.7V/5V、电流变换比例为5A/5V或者1A/5V，但不完全局限于此。时钟同步模块可以使用PPS和B码同步信号，针对点对点合并单元采用高精度插值算法同步。ADC单元将变换得到的小模拟电压信号转换为数字量，便于计算机进一步处理，具体的是计算幅值和相位。一般的数据采集卡或者外接工作时钟的A/D转换器，从触发采样到开始采样有时间延时，因此使得相位测量存在误差。时间数字转换单元用于测量触发采样的同步信号和实际采样开始之间的延时时间，将时间转换为数字量输入到计算机进行进一步处理，具体的是将测得的延时时间转换为角度，对测量的相位予以校正。溯源接口用于向更高准确度等级的模拟量溯源，确保检测装置的准确度。标准信号变换单元和模数转换(ADC)单元用于构成校验系统的标准通道，被校合并单元作为被校通道，两个通道可以使用比对方法实现合并单元的计量性能校验。

三相功率源和合并单元校验平台由RS232或网口等通信线连接，使得三相功率源能接受合并单元校验平台的控制，实现校验装置一体化和校验过程自动化。

如图3所示，模拟量输入合并单元合并单元校验平台由计算机7、标准信号变换单元8、同步时钟9、模数转换单元(ADC)10、时间数字转换单元(TDC)11、溯源接口12组成。

计算机7作为合并单元校验平台的控制核心，为控制和校验程序提供运行载体，包括检测流程控制程序和计量性能校验程序。目前市面上的通用微型计算机硬件配置基本都能满足，如惠普的HP Pavilion500-151cn计算机。

标准信号变换单元8用于将功率源输出的电压和电流按一定的比例变换为小模拟电压信号，根据后续A/D输入量程，可以设置不同的变换比例。具体的，三相三线制电压变换比例可以为100V/5V，三相四线制电压变换比例可以为57.7V/5V，电流变换比例可以为5A/5V或者1A/5V，但不完全局限于此。

同步时钟9为标准通道采样和被校通道采样提供同步采样触发信号。同步可以使用PPS和B码，针对点对点合并单元采用高精度插值算法同步。同步时钟可以使用华电众信(北京)技术有限公司的BSA-1000L变电站同步时钟装置；针对点对点合并单元，插值算法可以使用贝塞尔插值或者样条插值等。

模数转换单元(ADC)10将经过标准信号变换单元8变换得到的小模拟电压信号转换为数字量，便于计算机进一步处理，具体的是计算幅值和相位。ADC单元需要同时采集6路信号，例如采用NI公司的24位高精度采集卡PCI-4472，具有8通道输入，测量误差小于0.01％，标准的PCI接口可以直接安装在计算机内。

TDC单元11用于测量触发采样的同步信号和实际采样开始之间的延时时间，将时间转换为数字量输入到计算机进行进一步处理，具体的是将测得的延时时间转换为角度，对测量的相位予以校正。TDC可使用FPGA技术，采用计数法，其基本原理是以被测时间起止时刻为计数门控信号，控制数字计数器对已知频率的信号计数。被测时间开始时刻“开门”即开始计数，被测时间结束时刻“关门”即停止计数。具体的，以PPS触发信号的上升沿为开门信号开始计数，以紧跟着PPS上升沿之后的第一个采样时钟上升沿为关门信号停止计数。更具体的原理图如图4所示。

假设计数脉冲频率为Fclk，在被测时间段内，计数器的计数值为N，那么被测时间Δt可以计算出来为：

Δt＝1/Fclk×N

对于50Hz信号，1us时间对应角度为1.08分。根据TDC单元11的转换结果，计算出时间差，据此校正测量相位。

通过增加上述TDC单元，能使用非同步采集卡或非同步A/D实现同步采样。

溯源接口12用于向更高准确度等级的模拟量溯源，确保检测装置的准确度。

以上单元中，标准信号变换单元8和模数转换(ADC)单元10用于构成校验系统的标准通道，将标准通道数据和被校合并单元的数据做比对，实现合并单元的计量性能校验。本发明的组成部分模拟量输入合并单元计量性能检测装置能对三相同时进行校验，且三相之间互不干扰。

环境监测系统由微控制器单元、温度传感器、湿度传感器、三轴空间磁场传感器组成。环境监测系统实时监测检测合并单元时的环境参数，确保检测结果的可信性，可在模拟现场工况的各类试验中开展计量性能测试。

在开始检测合并单元之前，首先通过环境监测系统判断当前环境是否满足检测条件，在确认满足环境条件后，开始检测流程并全程监测检测环境参数。

如图4所示，环境监测系统由温度传感器13、湿度传感器14、三轴空间磁场传感器15、微控制器单元16组成。

温度传感器13用于测量监测环境的温度，判别当前温度是否符合检测条件。根据检测规范，任何检测都应该在规定的温度范围内。例如可以采用达拉斯半导体公司的DS18B20作为温度传感器，数字量输出可直接与微控制器连接。

湿度传感器14用于测量检测环境的湿度，判别当前湿度是否符合检测条件。根据检测规范，任何检测都应该在规定的湿度范围内。例如可以采用Silicon Labs公司的Si7005作为湿度传感器，数字量输出可直接与微控制器连接。

三轴空间磁场传感器15用于测量监测环境的磁场强度，判别当前磁场强度是否有异常情况，例如空间磁场监测可以采用PNI公司的MagIC驱动三轴磁传感器。

微控制器单元16单片机系统采用TI公司的MPS430低功耗系列，测得的磁场和温湿度数据通过RS232串口传送到校验平台的计算机7。

环境监测系统实时监测当前的检测环境包括空间磁场和温湿度，确保整个检测过程是在规定环境下进行，使检测结果更具有可信性。

通常温湿度的突然扰动对检测结果影响不大，但某些情况下，空间磁场出现异常则会影响检测结果，例如在检测装置附近出现磁性物体或电流引起的磁场异常会影响计量准确性而影响检测结果。为了准确测量较强空间磁场中的微小磁场异常，使用差分测量法，具体测量方法如下。

将两个三轴空间磁场传感器分别置于检测装置内和距离检测装置一定距离的地方，记为1号传感器和2号传感器。由于磁场空间强度分布在近场区与距离的三次方成反比，在远场区与距离成反比，因此检测装置内的1号传感器接收信号包括被测辐射信号和背景辐射信号，而2号传感器接收信号可以认为只有背景辐射信号。根据传感器1和传感器2的测量数据，使用对消法从传感器1的测量数据中消除传感器2测量的背景噪声，从而得出需要测量的磁场强度。

以下详细描述模拟量输入合并单元计量性能检测装置的检测流程，如图6所示。

本发明提供的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置检测模拟量输入合并单的具体流程如下：

(1)将被校验合并单元接入检测装置中。

(2)通过环境监测系统，判断当前环境是否满足检测环境条件，若不符合则报警提示实验人员；若符合则开始下一步操作。

(3)在合并单元校验软件界面设置三相功率源输出的电压和电流的幅值、频率和相位等信息，发送给三相功率源，控制功率源输出设置的电压和电流。

(4)三相功率程控源输出的电压和电流用线缆分为两路，一路经标准通道，另一路经被校合并单元。

(5)计算机接收到两路信号后，分别计算标准路的三相电压和三相电流的幅值相位、被校合并单元的三相电压和三相电流的幅值相位、标准合并单元的三相分元和合元的电能、被合并单元路的三相分元和合元的电能。

最后，显示检测结果并打印，评价被测合并单元的计量性能。

综上，本发明提供的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置及检测方法，具有高准确度、高可靠性，为检测模拟量输入合并单计量性能提供了完整的检测设备和检测方案。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，包括：三相功率源、合并单元校验平台、环境监测系统，所述合并单元校验平台分别连接三相功率源、环境监测系统；所述合并单元校验平台包括计算机、标准信号变换单元、同步时钟、模数转换单元、时间数字转换单元；

计算机为控制和校验程序提供运行载体；标准信号变换单元用于将三相功率源输出的电压和电流按比例变换为小模拟电压信号；同步时钟为标准通道采样和被校通道采样提供同步采样触发信号，标准通道采样为依次通过标准信号变换单元、模数转换单元进行的采样，被校通道采样为通过被校合并单元进行的采样；模数转换单元用于将小模拟电压信号转换为数字量，并传输给计算机；时间数字转换单元用于测量触发采样的同步信号和实际采样开始之间的延时时间，将延时时间转换为数字量并输入到计算机。

2.根据权利要求1所述的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，所述三相功率源包括控制单元、数模转换单元、电压放大单元、电流放大单元；所述控制单元通过通信接口接收合并单元校验平台发送的三相电压和电流的幅值和相位信息，生成正弦电压和正弦电流波形数据，再将波形数据发送到数模转换单元转换为模拟电压信号和模拟电流信号，模拟电压信号经电压放大单元放大之后输出，模拟电流信号经电流放大单元放大之后输出。

3.根据权利要求2所述的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，所述三相功率源包括反馈回路，所述电压放大单元、电流放大单元上均安装有所述反馈回路，所述反馈回路包括PLL锁相环和PDI调节电路，以对输出信号的幅值提供反馈控制。

4.根据权利要求3所述的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，所述三相功率源包括直流电源，直流电源分别为控制单元、数模转换单元、电压放大单元、电流放大单元、反馈回路供电。

5.根据权利要求4所述的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，所述合并单元校验平台还包括溯源接口，所述溯源接口用于模拟量溯源，以确保检测装置的准确度。

6.根据权利要求5所述的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，所述环境监测系统包括温度传感器、湿度传感器、三轴空间磁场传感器、微控制器单元；所述温度传感器用于测量监测环境的温度，判别当前温度是否符合检测条件；湿度传感器用于测量检测环境的湿度，判别当前湿度是否符合检测条件；三轴空间磁场传感器用于测量监测环境的磁场强度，判别当前磁场强度是否有异常情况；微控制器单元接收温度传感器、湿度传感器、三轴空间磁场传感器的检测数据，并传送给所述计算机。

7.权利要求1所述一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将被校合并单元接入模拟量输入合并单元计量性能检测装置中；

步骤二：通过环境监测系统，判断当前环境是否满足检测环境条件，若不符合则报警提示实验人员；若符合则开始步骤三；

步骤三：在计算机中设置三相功率源输出的电压和电流的幅值和相位信息，发送给三相功率源，以控制三相功率源输出的电压和电流；

步骤四：三相功率源输出的电压和电流用线缆分为两路，一路接入标准信号变换单元，另一路接入被校合并单元；

步骤五：计算机接收到标准通道、被校通道两路信号后，分别计算标准通道的三相电压和三相电流的幅值相位、被校合并单元的三相电压和三相电流的幅值相位、标准通道的三相分元和合元的电能、被校合并单元的三相分元和合元的电能；步骤六：显示检测结果并打印，根据检测结果评价被校合并单元的计量性能；所述步骤三：三相功率源采用改进的DDS方式生成波形数据；所述改进的DDS方式包括如下步骤：设离散波形数据为一个周波，离散化点数为N，N与离散采样率有关，DDS的抽取频率为f_clk，相位累加器初值为n，累加步长为1，则输出信号Sig的表达式为：其中，i为相位累加器的计数值，为初始相位，为角频率。

8.根据权利要求7所述一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置的检测方法，其特征在于，通过时间数字转换单元测量触发采样的同步信号和实际采样开始之间的延时时间的步骤包括：设计数脉冲频率为Fclk，在被测时间段内，计数器的计数值为N，那么被测时间差Δt为：Δt＝1/Fclk×N；计算出时间差，据此校正测量相位。