CN106093841A - 一种手持式电能表现场校验仪 - Google Patents

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吴勇华
张国明
黄益锋
左苗峰
朱小弟
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Abstract

本发明公开了一种手持式电能表现场校验仪，包括手持式壳体、微控制单元MCU和高精度电能计量芯片，所述微控制单元MCU和高精度电能计量芯片均安装在手持式壳体的内部，所述微控制单元MCU上设置有按键输入接口、液晶显示接口和通信接口，所述高精度电能计量芯片与微控制单元MCU上的通信接口连接，所述高精度电能计量芯片上设置有电流采样接口和电压采样接口，所述手持式壳体上设置有按键操作界面和显示屏，所述按键操作界面与按键输入接口连接，显示屏与液晶显示接口连接。本发明采用高精度电能计量芯片作为内部基准，大大地简化了计量的内部基准，达到了产品的轻量化、低成本化，以及设备的工具化转变，同时实现了美观、简洁的人机对话操作。

Description

一种手持式电能表现场校验仪
【技术领域】
本发明涉及电能表校验的技术领域，特别涉及一种手持式电能表现场校验仪。
【背景技术】
电能表现场校验仪最基本的功能是电能表误差现场校验和接线检查两大功能，电能表现场校验具有不需要拆卸计量用具、不需要中断计量用具并且可真实记录现场实际影响的优点，还可以节约人力、物力，提高工作效率。在用户对电能表、互感器等计量器具提出异议时，可在不影响用电的情况下完成现场校验，检查接线的正确性。因此，电能计量误差的现场校验和计量错误的现场检查就成为必不可少的工作。为了便于现场操作，现场校验仪可采用电流钳表接入电流，不需要断开线路。
目前的电能表现场校验仪通常采用复杂的AD采样电路、电能计算电路及采样基准电路来实现电信号采样，并转换为数字信号及电能误差计算，电能表现场校验仪的内部基准较为复杂，生产成本较高，且体积大、重量较重，计算精度较低，对电能表现场校验仪内的单片机的处理速度存在影响，为了解决上述问题，实现电能表现场校验仪产品的轻量化、低成本化，以及设备的工具化转变，同时简化计量的内部基准，提高计算精度和校验的准确度，有必要提出一种手持式电能表现场校验仪。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种手持式电能表现场校验仪，其旨在解决现有技术中电能表现场校验仪的内部基准较为复杂，生产成本较高，且体积大、重量较重，计算精度较低的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出了一种手持式电能表现场校验仪，包括手持式壳体、微控制单元MCU和高精度电能计量芯片，所述的微控制单元MCU和高精度电能计量芯片均安装在手持式壳体的内部，所述的微控制单元MCU上设置有按键输入接口、液晶显示接口和通信接口，所述的高精度电能计量芯片通过总线与微控制单元MCU上的通信接口连接，所述的高精度电能计量芯片上设置有电流采样接口和电压采样接口，所述的手持式壳体上设置有按键操作界面和显示屏，所述的按键操作界面与微控制单元MCU上的按键输入接口连接，所述的显示屏与微控制单元MCU上的液晶显示接口连接。
作为优选，所述的手持式壳体内部还设置有稳压电源电路，所述的微控制单元MCU、高精度电能计量芯片和显示屏均与稳压电源电路连接。
作为优选，在校验时，在校验时，所述的高精度电能计量芯片上的电流采样接口与电流采样器连接，电压采样接口与电压采样器连接。
作为优选，所述的电流采样器采用电流钳表，所述电流钳表的准确度等级为0.1级或0.05级。
作为优选，所述的微控制单元MCU采用STM32嵌入式ARM系统。
作为优选，所述的显示屏采用真彩液晶屏，所述的显示屏用于显示电参量及测试信息。
作为优选，所述的真彩液晶屏的尺寸为3.2寸。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明提供的一种手持式电能表现场校验仪，结构合理，采用高精度电能计量芯片作为手持式电能表校验仪的内部基准，取代了原先电能表现场校验仪复杂的AD采样电路、电能计算电路及采样基准电路，大大地简化了计量的内部基准，配合0.1级或更高精度等级的电流钳表，实现了0.2级精度的电能表现场校验仪的产品化，达到了产品的轻量化、低成本化，以及设备的工具化转变，同时采用STM32嵌入式ARM系统，实现了美观、简洁的人机对话操作。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明实施例一种手持式电能表现场校验仪的结构示意图；
图2是本发明实施例一种手持式电能表现场校验仪的原理框图。
图中：1-仪表壳体、11-按键操作界面、12-显示屏、2-微控制单元MCU、21-按键输入接口、22-液晶显示接口、23-通信接口、3-高精度电能计量芯片、31-电流采样接口、32-电压采样接口。
【具体实施方式】
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
参阅图1和图2，本发明实施例提供一种手持式电能表现场校验仪，包括手持式壳体1、微控制单元MCU 2和高精度电能计量芯片3，所述的微控制单元MCU 2和高精度电能计量芯片3均安装在手持式壳体1的内部，所述的微控制单元MCU 2上设置有按键输入接口21、液晶显示接口22和通信接口23，所述的高精度电能计量芯片3通过总线与微控制单元MCU 2上的通信接口23连接，所述的高精度电能计量芯片3上设置有电流采样接口31和电压采样接口32，所述的手持式壳体1上设置有按键操作界面11和显示屏12，所述的按键操作界面11与微控制单元MCU 2上的按键输入接口21连接，所述的显示屏12与微控制单元MCU 2上的液晶显示接口22连接。
其中，所述的手持式壳体1内部还设置有稳压电源电路4，所述的微控制单元MCU2、高精度电能计量芯片3和显示屏12均与稳压电源电路4连接。采用稳压电源电路4为微控制单元MCU 2、高精度电能计量芯片3和显示屏12提供稳定的工作电压，延长微控制单元MCU2、高精度电能计量芯片3和显示屏12的使用寿命。
进一步地，在校验时，在校验时，所述的高精度电能计量芯片3上的电流采样接口31与电流采样器连接，电压采样接口32与电压采样器连接，所述的电流采样器采用电流钳表，所述电流钳表的准确度等级为0.1级或0.05级。
在本发明实施例中，高精度电能计量芯片3作为手持式电能表校验仪的内部基准，配合0.1级或0.05级的电流钳表，实现了0.2级精度的电能表现场校验仪的产品化，具有较高的校验精度，提高了现场电能表校验的准确度。
更进一步地，所述的微控制单元MCU 2采用STM32嵌入式ARM系统，所述的显示屏12采用真彩液晶屏，所述的显示屏12用于显示电参量及测试信息，所述的真彩液晶屏的尺寸为3.2寸。
在本发明实施例中，采用STM32嵌入式ARM系统及3.2寸真彩液晶屏、按键操作界面11实现了美观、简洁的人机交互操作。
本发明工作过程：
本发明一种手持式电能表现场校验仪在工作过程中，接通稳压电源电路4后，微控制单元MCU 2和高精度电能计量芯片3正常工作，显示屏12显示，将电压线接入手持式电能表现场校验仪与之对应的接线端子，将电流线串入手持式电能表现场校验仪相应的电流端子，然后将电流采样器及电压采样器分别接入电流采样接口31、电压采样接口32，被测电压、电流经电流采样器、电压采样器输入高精度电能计量芯片3，高精度电能计量芯片3形成功率脉冲送至微控制单元MCU 2，微控制单元MCU 2对脉冲进行计数得到实际电能值，微控制单元MCU 2根据对被测电能表的常数得出被检电能表计量电能值，根据现场校验仪计量电能值和被检表计量电能值即可得到被测电能表的误差，此外，手持式电能表现场校验仪还可接入光电采样器或电子表脉冲采样器，微控制单元MCU 2采集到电能表的电脉冲信号并送至微控制单元MCU 2，中央处理器可根据输入的电压、电流及相位画出向量图从而判断电能表的接线是否正确，同时将电参量及测试信息显示在显示屏12上，按键操作界面11实现人机交互。
本发明一种手持式电能表现场校验仪，采用高精度电能计量芯片作为手持式电能表校验仪的内部基准，取代了原先电能表现场校验仪复杂的AD采样电路、电能计算电路及采样基准电路，大大地简化了计量的内部基准，配合0.1级或更高精度等级的电流钳表，实现了0.2级精度的电能表现场校验仪的产品化，达到了产品的轻量化、低成本化，以及设备的工具化转变，同时采用STM32嵌入式ARM系统，实现了美观、简洁的人机对交互操作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种手持式电能表现场校验仪，其特征在于：包括手持式壳体(1)、微控制单元MCU(2)和高精度电能计量芯片(3)，所述的微控制单元MCU(2)和高精度电能计量芯片(3)均安装在手持式壳体(1)的内部，所述的微控制单元MCU(2)上设置有按键输入接口(21)、液晶显示接口(22)和通信接口(23)，所述的高精度电能计量芯片(3)通过总线与微控制单元MCU(2)上的通信接口(23)连接，所述的高精度电能计量芯片(3)上设置有电流采样接口(31)和电压采样接口(32)，所述的手持式壳体(1)上设置有按键操作界面(11)和显示屏(12)，所述的按键操作界面(11)与微控制单元MCU(2)上的按键输入接口(21)连接，所述的显示屏(12)与微控制单元MCU(2)上的液晶显示接口(22)连接。
2.如权利要求1所述的一种手持式电能表现场校验仪，其特征在于：所述的手持式壳体(1)内部还设置有稳压电源电路(4)，所述的微控制单元MCU(2)、高精度电能计量芯片(3)和显示屏(12)均与稳压电源电路(4)连接。
3.如权利要求1所述的一种手持式电能表现场校验仪，其特征在于：在校验时，所述的高精度电能计量芯片(3)上的电流采样接口(31)与电流采样器连接，电压采样接口(32)与电压采样器连接。
4.如权利要求3所述的一种手持式电能表现场校验仪，其特征在于：所述的电流采样器采用电流钳表，所述电流钳表的准确度等级为0.1级或0.05级。
5.如权利要求1所述的一种手持式电能表现场校验仪，其特征在于：所述的微控制单元MCU(2)采用STM32嵌入式ARM系统。
6.如权利要求1所述的一种手持式电能表现场校验仪，其特征在于：所述的显示屏(12)采用真彩液晶屏，所述的显示屏(12)用于显示电参量及测试信息。
7.如权利要求6所述的一种手持式电能表现场校验仪，其特征在于：所述的真彩液晶屏的尺寸为3.2寸。
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