CN106772212A - 电能表空载计量在线巡检测试仪 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电能计量检测的技术领域，具体涉及电能表空载计量在线巡检测试仪；解决的技术问题为：提供一种用电线路空载或者潜动在线判断互感器和电能表的接线回路极性和相位是否正确的电能表空载计量在线巡检测试仪；采用的技术方案为：电能表空载计量在线巡检测试仪，其特征在于：包括MCU微处理器、AD模数转换器、LCD液晶显示器、过零检测电路、滤波器、采样电压互感器和放大器,所述过零检测电路包括第一过零检测电路GL1、第二过零检测电路GL2和第三过零检测电路GL3,所述滤波器包括第一滤波器LB1、第二滤波器LB2、第三滤波器LB3、第四滤波器LB4、第五滤波器LB5和第六滤波器LB6；本发明适用于电能计量在线检测领域。
Description
技术领域
本发明属于电能计量检测的技术领域，具体涉及电能表空载计量在线巡检测试仪。
背景技术
电能计量回路由电流互感器、电压互感器、电能表等组成，在巡检电能计量回路中，经常会遇到电能表空载或者轻负荷潜动，而现有仪器无法检测到的情况，此时电能表显示电流为零或者在潜动状态下，现有电能表测试仪器无法在线判断互感器和电能表的接线回路极性和相位是否正确，各部件工作是否正常，计量检测人员经常无果而返。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：针对三相三线或者三相四线电能计量回路提供一种能够在线判断互感器和电能表的接线回路极性和相位是否正确的电能表空载计量在线巡检测试仪。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：电能表空载计量在线巡检测试仪，用于三相三线电能计量回路，包括MCU微处理器、AD模数转换器、LCD液晶显示器、过零检测电路、滤波器、采样电压互感器和放大器,所述过零检测电路包括第一过零检测电路GL1和第二过零检测电路GL2,所述滤波器包括第一滤波器LB1、第二滤波器LB2、第三滤波器LB3和第四滤波器LB4,所述采样电压互感器包括第一采样电压互感器VT1和第二采样电压互感器VT2,所述放大器包括第一放大器FD1和第二放大器FD2；
所述三相三线电能计量回路包括电能表Wh、三相三线电压互感器VT、A相电流互感器A-CT和C相电流互感器C-CT；
所述第一采样电压互感器VT1的一次侧和第二采样电压互感器VT2的一次侧分别与三相三线电压互感器VT的二次侧级联并接，所述第一采样电压互感器VT1的二次侧极性端和第二采样电压互感器VT2的二次侧极性端分别通过第一滤波器LB1和第二滤波器LB2一路与AD模数转换器的输入端相连，第一采样电压互感器VT1的二次侧非极性端和第二采样电压互感器VT2二次侧非极性端均与内部等电位相连；所述第一滤波器LB1和第二滤波器LB2的另一路分别通过第一过零检测电路GL1和第二过零检测电路GL2与MCU微处理器的输入端相连，所述AD模数转换器与MCU微处理器通过总线连接，所述MCU微处理器的输出端与LCD液晶显示器相连；
所述第一放大器FD1的输入端和第二放大器FD2的输入端分别与A相电流互感器A-CT和C相电流互感器C-CT的二次极性端S1连接，第一放大器FD1的输出端和第二放大器FD2的输出端分别通过第三滤波器LB3和第四滤波器LB4与AD模数转换器的输入端相连，第一放大器FD1的放大控制端和第二放大器FD2的放大控制端分别与MCU微处理器的输入输出控制端连接。
用于三相四线电能计量回路，还包括第三过零检测电路GL3、第五滤波器LB5、第六滤波器LB6、第三采样电压互感器VT3和第三放大器FD3；
所述三相四线电能计量回路包括电能表Wh、三相三线电压互感器VT、A相电流互感器A-CT、B相电流互感器B-CT和C相电流互感器C-CT；
所述第一采样电压互感器VT1的一次侧、第二采样电压互感器VT2的一次侧和第三采样电压互感器VT3一次侧分别与三相四线电压互感器VT的二次侧级联并接，所述第一采样电压互感器VT1、第二采样电压互感器VT2和第三采样电压互感器VT3二次侧极性端分别通过第一滤波器LB1、第二滤波器LB2和第五滤波器LB5与AD模数转换器的输入端相连，第一采样电压互感器VT1的二次侧非极性端、第二采样电压互感器VT2的二次侧非极性端和第三采样电压互感器VT3的二次侧非极性端均与内部等电位相连；所述第一滤波器LB1、第二滤波器LB2和第五滤波器LB5分别通过第一过零检测电路GL1、第二过零检测电路GL2和第三过零检测电路GL3与MCU微处理器的输入端相连；
所述第一放大器FD1的输入端、第二放大器FD2的输入端和第三放大器FD3的输入端分别与A相电流互感器A-CT、B相电流互感器B-CT和C相电流互感器C-CT的二次侧极性端S1连接，第一放大器FD1的输出端、第二放大器FD2的输出端和第三放大器FD3的输出端分别通过第三滤波器LB3、第四滤波器LB4和第六滤波器LB6与AD模数转换器的输入端相连，第一放大器FD1的放大控制端、第二放大器FD2的放大控制端和第三放大器FD3的放大控制端分别与MCU微处理器的输入输出控制端连接。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明电能表空载计量在线巡检测试仪，包括MCU微处理器、AD模数转换器、LCD液晶显示器、过零检测电路、滤波器、采样电压互感器和放大器；所述过零检测电路包括第一过零检测电路GL1、第二过零检测电路GL2和第三过零检测电路GL3,所述滤波器包括第一滤波器LB1、第二滤波器LB2、第三滤波器LB3、第四滤波器LB4、第五滤波器LB5和第六滤波器LB6，所述采样电压互感器包括第一采样电压互感器VT1、第二采样电压互感器VT2和第三采样电压互感器VT3，所述放大器包括第一放大器FD1、第二放大器FD2和第三放大器FD3；本发明第一采样电压互感器VT1、第二采样电压互感器VT2、第三采样电压互感器VT3通过级联并接电能计量回路中三相电压互感器在线采集电压信号，并且通过对每相电流互感器CT的极性端电流信号进行了放大处理，再通过AD模数转换器将信号传输至MCU微处理器，MCU微处理器通过计算回路导纳的方法判断出极性的正反，MCU微处理器按照预设的程序运算判断后发给LCD液晶显示器，LCD液晶显示器显示出电能计量回路电压U、电流I、相位和极性并可以以此数据画出相量图，极性如反向可以通过蜂鸣器报警提示。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明；
图1为本发明提供的实施例一的接线原理示意图；
图2为本发明提供的实施例二的接线原理示意图；
图中：1为巡检测试仪，2为MCU微处理器，3为AD模数转换器，4为LCD液晶显示器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
图1为本发明电能表空载计量在线巡检测试仪提供的实施例一的接线原理示意图，本实施例以用于三相三线V-v接法的电能计量回路中为例进行说明，如图1所示，电能表空载计量在线巡检测试仪，包括MCU微处理器、AD模数转换器、LCD液晶显示器、过零检测电路、滤波器、采样电压互感器和放大器,所述过零检测电路包括第一过零检测电路GL1和第二过零检测电路GL2,所述滤波器包括第一滤波器LB1、第二滤波器LB2、第三滤波器LB3和第四滤波器LB4,所述采样电压互感器包括第一采样电压互感器VT1和第二采样电压互感器VT2,所述放大器包括第一放大器FD1和第二放大器FD2；
所述三相三线V-v接法的电能计量回路包括电能表Wh、三相三线电压互感器VT、A相电流互感器A-CT和C相电流互感器C-CT；
所述第一采样电压互感器VT1的一次侧和第二采样电压互感器VT2的一次侧分别与三相三线电压互感器VT4的二次侧级联并接，作用是把AB和CB二次线电压100V都变为2V；所述第一采样电压互感器VT1的二次侧极性端和第二采样电压互感器VT2的二次侧极性端分别通过第一滤波器LB1和第二滤波器LB2与AD模数转换器的输入端相连，第一采样电压互感器VT1的二次侧非极性端和第二采样电压互感器VT2二次侧非极性端均与内部等电位相连，作用是采集电能计量回路中三相三线电压互感器VT的信号；所述第一滤波器LB1和第二滤波器LB2分别通过第一过零检测电路GL1和第二过零检测电路GL2与MCU微处理器的输入端相连，过零检测电路的作用是把正弦波变为TTL电平的方波给MCU微处理器，用来同步测量并计算三相三线电压互感器VT的相位；所述AD模数转换器与MCU微处理器通过总线连接实现数据传输和控制，所述MCU微处理器的输出端与LCD液晶显示器相连实现输出和判断；
所述第一放大器FD1的输入端和第二放大器FD2的输入端分别与A相电流互感器A-CT和C相电流互感器C-CT的二次极性端S1连接，第一放大器FD1的输出端和第二放大器FD2的输出端分别通过第三滤波器LB3和第四滤波器LB4与AD模数转换器的输入端相连，第一放大器FD1的放大控制端和第二放大器FD2的放大控制端分别与MCU微处理器的输入输出控制端连接，实现电流信号放大倍数可以同步调节。
具体的，所述第一采样电压互感器VT1和第二采样电压互感器VT2(变比：100V/2V，容量：0VA，准确级：0.1级)一次侧在电能计量回路中电能表Wh对应端子上依次分别与电能计量回路中三相三线电压互感器VT的二次侧级联并接，把AB和CB二次线电压100V都变为2V；所述第一采样电压互感器VT1和第二采样电压互感器VT2二次侧极性端依次分别通过第一滤波器LB1(50Hz带通)和第二滤波器LB2(50Hz带通)滤波后分成两路，一路直接与AD模数转换器3的输入端相连，AD模数转换器3根据MCU微处理器2的指令进行模数转换，并将采集电能计量回路中三相电压互感器VT的信号再传回MCU微处理器2，AD模数转换器3与MCU微处理器2采用总线连接，第一采样电压互感器VT1和第二采样电压互感器VT2二次侧非极性端统一接在内部等电位上；另一路所述第一滤波器LB1和第二滤波器LB2依次分别通过第一过零检测电路GL1和第二过零检测电路GL2与MCU微处理器2的输入端相连，把正弦波变为TTL电平的方波给MCU微处理器2，用来同步测量并计算电能计量回路中三相电压互感器VT的相位；与此同时，MCU微处理器2根据AD模数转换器3分别识别A相电流互感器A-CT和C相电流互感器的二次极性端S1电流大小来控制放大倍数，其中放大倍数由MCU微处理器2的P1.0和P1.1输入输出控制管脚依次分别接到第一放大器FD1和第二放大器FD2的控制端管脚A0和A1来控制的见表1，放大后信号经过第三滤波器LB3和第四滤波器LB4滤波后，将信号传输至AD模数转换器3，AD模数转换器3按照MCU微处理器2的指令进行模数转换，并将信号再传回MCU微处理器2；MCU微处理器2按照预设的程序运算判断后发给LCD液晶显示器4，LCD液晶显示器4显示出线路电压U、电流I、功率因数和极性并可以以此数据画出相量图，极性反向可以通过蜂鸣器报警提示。
实施例二
图2为本发明电能表空载计量在线巡检测试仪提供的实施例二的接线原理示意图，在实施例一的基础上，本实施例以用于三相四线Y-y接法的电能计量回路中为例进行说明，如图2所示，还包括第三过零检测电路GL3、第五滤波器LB5、第六滤波器LB6、第三采样电压互感器VT3和第三放大器FD3。
所述三相四线电能计量回路还包括三相四线电压互感器VT和B相电流互感器B-CT。
所述第一采样电压互感器VT1的一次侧、第二采样电压互感器VT2的一次侧和第三采样电压互感器VT3一次侧分别与三相四线电压互感器VT的二次侧级联并接，作用是把A相、B相和C相二次相电压都变为所述第一采样电压互感器VT1、第二采样电压互感器VT2和第三采样电压互感器VT3二次侧极性端分别通过第一滤波器LB1、第二滤波器LB2和第五滤波器LB5与AD模数转换器的输入端相连，第一采样电压互感器VT1的二次侧非极性端、第二采样电压互感器VT2的二次侧非极性端和第三采样电压互感器VT3的二次侧非极性端均与内部等电位相连；所述第一滤波器LB1、第二滤波器LB2和第五滤波器LB5分别通过第一过零检测电路GL1、第二过零检测电路GL2和第三过零检测电路GL3与MCU微处理器的输入端相连。
所述第一放大器FD1的输入端、第二放大器FD2的输入端和第三放大器FD3的输入端分别与A相电流互感器A-CT、B相电流互感器B-CT和C相电流互感器C-CT的二次极性端S1连接，第一放大器FD1的输出端、第二放大器FD2的输出端和第三放大器FD3的输出端分别通过第三滤波器LB3、第四滤波器LB4和第六滤波器LB6与AD模数转换器的输入端相连，第一放大器FD1的放大控制端、第二放大器FD2的放大控制端和第三放大器FD3的放大控制端分别与MCU微处理器的输入输出控制端连接。
具体的，所述第一采样电压互感器VT1、第二采样电压互感器VT2和第三采样电压互感器VT3(变比：容量：0VA，准确级：0.1级)一次侧在电能计量回路中电能表Wh对应端子上依次分别与电能计量回路中三相四线电压互感器VT的二次侧级联并接，把A相、B相和C相二次相电压都变为所述第一采样电压互感器VT1、第二采样电压互感器VT2和第三采样电压互感器VT3二次侧极性端依次分别通过第一滤波器LB1(50Hz带通)、第二滤波器LB2(50Hz带通)和第五滤波器LB5(50Hz带通)滤波后分成两路，一路直接与AD模数转换器3的输入端相连，AD模数转换器3根据MCU微处理器2的指令进行模数转换，并将采集电能计量回路中三相四线电压互感器VT的信号再传回MCU微处理器2，AD模数转换器3与MCU微处理器2采用总线连接，第一采样电压互感器VT1、第二采样电压互感器VT2和第三采样电压互感器VT3二次侧非极性端统一接在内部等电位上；另一路所述第一滤波器LB1(50Hz带通)、第二滤波器LB2(50Hz带通)和第五滤波器LB5(50Hz带通)依次分别通过第一过零检测电路GL1、第二过零检测电路GL2和第三过零检测电路GL3与MCU微处理器2的输入端相连，把正弦波变为TTL电平的方波给MCU微处理器2，用来同步测量并计算电能计量回路中三相四线电压互感器VT的相位；与此同时，MCU微处理器2根据AD模数转换器3分别识别A相电流互感器A-CT、B相电流互感器和C相电流互感器的二次极性端S1电流大小来控制放大倍数，其中放大倍数由MCU微处理器2的P1.0和P1.1输入输出控制管脚依次分别接到第一放大器FD1、第二放大器FD2和第三放大器FD3的控制端管脚A0和A1来控制的见表1，放大后信号经过第三滤波器LB3、第四滤波器LB4和第六滤波器LB6滤波后，将信号传输至AD模数转换器3，AD模数转换器3按照MCU微处理器2的指令进行模数转换，并将信号再传回MCU微处理器2；MCU微处理器2按照预设的程序运算判断后发给LCD液晶显示器4，LCD液晶显示器4显示出线路电压U、电流I、功率因数和极性并可以以此数据画出相量图，极性反向可以通过蜂鸣器报警提示。
所述MCU微处理器的型号为W78E516B。
所述AD模数转换器的型号为MAX197。
所述第一滤波器LB1、第二滤波器LB2、第三滤波器LB3、第四滤波器LB4、第五滤波器LB5和第六滤波器LB6的型号为MAX291。
所述第一放大器FD1、第二放大器FD2和第三放大器FD3的型号为PGA204。
表1
| 倍数 | 1 | 10 | 100 | 1000 |
| A1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| A0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (2)
1.电能表空载计量在线巡检测试仪，用于三相三线电能计量回路，其特征在于：包括MCU微处理器、AD模数转换器、LCD液晶显示器、过零检测电路、滤波器、采样电压互感器和放大器,所述过零检测电路包括第一过零检测电路GL1和第二过零检测电路GL2,所述滤波器包括第一滤波器LB1、第二滤波器LB2、第三滤波器LB3和第四滤波器LB4,所述采样电压互感器包括第一采样电压互感器VT1和第二采样电压互感器VT2,所述放大器包括第一放大器FD1和第二放大器FD2；
所述三相三线电能计量回路包括电能表Wh、三相三线电压互感器VT、A相电流互感器A-CT和C相电流互感器C-CT；
所述第一采样电压互感器VT1的一次侧和第二采样电压互感器VT2的一次侧分别与三相三线电压互感器VT的二次侧级联并接，所述第一采样电压互感器VT1的二次侧极性端和第二采样电压互感器VT2的二次侧极性端分别通过第一滤波器LB1和第二滤波器LB2一路与AD模数转换器的输入端相连，第一采样电压互感器VT1的二次侧非极性端和第二采样电压互感器VT2二次侧非极性端均与内部等电位相连；所述第一滤波器LB1和第二滤波器LB2的另一路分别通过第一过零检测电路GL1和第二过零检测电路GL2与MCU微处理器的输入端相连，所述AD模数转换器与MCU微处理器通过总线连接，所述MCU微处理器的输出端与LCD液晶显示器相连；
所述第一放大器FD1的输入端和第二放大器FD2的输入端分别与A相电流互感器A-CT和C相电流互感器C-CT的二次极性端S1连接，第一放大器FD1的输出端和第二放大器FD2的输出端分别通过第三滤波器LB3和第四滤波器LB4与AD模数转换器的输入端相连，第一放大器FD1的放大控制端和第二放大器FD2的放大控制端分别与MCU微处理器的输入输出控制端连接。
2.根据权利要求1所述的电能表空载计量在线巡检测试仪，用于三相四线电能计量回路，其特征在于：还包括第三过零检测电路GL3、第五滤波器LB5、第六滤波器LB6、第三采样电压互感器VT3和第三放大器FD3；
所述三相四线电能计量回路包括电能表Wh、三相三线电压互感器VT、A相电流互感器A-CT、B相电流互感器B-CT和C相电流互感器C-CT；
所述第一采样电压互感器VT1的一次侧、第二采样电压互感器VT2的一次侧和第三采样电压互感器VT3一次侧分别与三相四线电压互感器VT的二次侧级联并接，所述第一采样电压互感器VT1、第二采样电压互感器VT2和第三采样电压互感器VT3二次侧极性端分别通过第一滤波器LB1、第二滤波器LB2和第五滤波器LB5与AD模数转换器的输入端相连，第一采样电压互感器VT1的二次侧非极性端、第二采样电压互感器VT2的二次侧非极性端和第三采样电压互感器VT3的二次侧非极性端均与内部等电位相连；所述第一滤波器LB1、第二滤波器LB2和第五滤波器LB5分别通过第一过零检测电路GL1、第二过零检测电路GL2和第三过零检测电路GL3与MCU微处理器的输入端相连；
所述第一放大器FD1的输入端、第二放大器FD2的输入端和第三放大器FD3的输入端分别与A相电流互感器A-CT、B相电流互感器B-CT和C相电流互感器C-CT的二次侧极性端S1连接，第一放大器FD1的输出端、第二放大器FD2的输出端和第三放大器FD3的输出端分别通过第三滤波器LB3、第四滤波器LB4和第六滤波器LB6与AD模数转换器的输入端相连，第一放大器FD1的放大控制端、第二放大器FD2的放大控制端和第三放大器FD3的放大控制端分别与MCU微处理器的输入输出控制端连接。
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