CN107515380A - 一种单相带负荷电能表现场校验仪 - Google Patents

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孟庆泉
孟娟
刘丽
李玉虎
王光耀
钱文
陈松
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Bozhou Power Supply Co of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

本发明涉及单相带负荷电能表现场校验仪，包括外壳，外壳上设有显示屏，外壳内设有主控单元及输出及测量单元，输出及测量单元包括钳表采样单元、直测采样单元、档位切换单元和电压电流数字功放单元，钳表采样单元用于采集电压电流信息，直测采样单元用于直接测量电压电流信息，档位切换单元与电压电流输出变压器相连用于根据不同的电压电流切换不同的档位，电压电流数字功放单元与电压电流输出变压器相连用于将模拟信号转换成数字信号以完成电压电流幅值计算、相位计算、功率计算和电能脉冲计算。其具有独立的功率源输出、电流直测等功能，且提升了电源变换效率，降低了功耗，减小了产品重量和体积。

Description

一种单相带负荷电能表现场校验仪
技术领域
本发明属于电气设备技术领域，涉及一种电能表现场校验仪，具体涉及一种单相带负荷电能表现场校验仪。
背景技术
电测标准仪器仪表及便携式装置，例如电能表现场校验仪，多年来，一直沿用DSP+FPGA+ARM平台的形式。但是，随着微处理器技术发展的，该平台硬件架构复杂，软件系统庞大，模块化不清晰，维护困难等弊端越来明显。
尤其是，现有的电能表现场校验仪存在着电源变换效率低，功耗高，产品重量和体积大等问题，已经越来越难以满足要求。
鉴于现有技术的上述技术缺陷，迫切需要研制一种新型的电能表现场校验仪。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种单相带负荷电能表现场校验仪，其具有独立的功率源输出、电流直测等功能，且提升了电源变换效率，降低了功耗，减小了产品重量和体积。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种单相带负荷电能表现场校验仪，其包括外壳，其特征在于，所述外壳上设有显示屏，所述外壳内设有与所述显示屏相连的主控单元以及与所述主控单元相连的输出及测量单元，所述输出及测量单元包括钳表采样单元、直测采样单元、档位切换单元和电压电流数字功放单元，所述钳表采样单元通过钳表输入口与钳表相连用于采集电压电流信息并将其输送给所述主控单元用来计算误差数据，所述直测采样单元通过输入输出口与电压电流输出变压器相连用于直接测量电压电流信息并将其输送给所述主控单元用来计算误差数据，所述档位切换单元与所述电压电流输出变压器相连用于根据不同的电压电流切换不同的档位使得计算误差更准确精准，所述电压电流数字功放单元与所述电压电流输出变压器相连用于将模拟信号转换成数字信号以完成电压电流幅值计算、相位计算、功率计算和电能脉冲计算。
其中，所述单相带负荷电能表现场校验仪进一步包括RT65D电源，所述RT65D电源用于给所述主控单元和所述输出及测量单元供电。
而且，其中，所述单相带负荷电能表现场校验仪进一步包括与所述RT65D电源相连的电源切换开关，所述电源切换开关用于实现所述RT65D电源的开启和关闭。
进一步地，其中，所述主控单元由单片机制成。
更进一步地，其中，所述单片机为STM32f429II。
此外，其中，所述主控单元设有UBS接口和RS232接口，所述USB接口和RS232接口用于使外接设备能与所述主控单元相连从而实现数据的交换。
进一步地，其中，所述主控单元设有网口，所述网口用于连接网络设备，以使远程设备能通过网络与所述主控单元相连从而实现数据的交换。
更进一步地，其中，所述主控单元设有脉冲1接口和脉冲2接口，所述脉冲1接口和脉冲2接口与外部电表相连，用于把外部电表的脉冲信号发送到所述主控单元以便于计算测量误差数据。
与现有的电能表现场校验仪相比，本发明的单相带负荷电能表现场校验仪具有如下有益技术效果：
1、其具有独立的功率源输出、电流直测等功能，使得其功能更丰富、齐全，更受用户的欢迎，
2、其提升了电源变换效率，降低了功耗，因此，效率更高、能够更少。
3、其减小了产品重量和体积，携带更加方便和快捷。
附图说明
图1为本发明的单相带负荷电能表现场校验仪的系统设计图。
图2为本发明的单相带负荷电能表现场校验仪的主控单元的芯片框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，实施例的内容不作为对本发明的保护范围的限制。
本发明涉及一种单相带负荷电能表现场校验仪。所述单相带负荷电能表现场校验仪包括外壳。所述外壳用于为其它零部件提供支撑和保护作用。
所述外壳上设有显示屏。所述显示屏用于显示相关数据等。
在本发明中，如图1所示，所述单相带负荷电能表现场校验仪进一步包括位于所述外壳内且与所述显示屏相连的主控单元以及与所述主控单元相连的输出及测量单元。
如图1所示，所述输出及测量单元包括钳表采样单元、直测采样单元、档位切换单元和电压电流数字功放单元。其中，所述钳表采样单元通过钳表输入口与钳表相连用于采集电压电流信息并将其输送给所述主控单元用来计算误差数据。所述直测采样单元通过输入输出口与电压电流输出变压器相连用于直接测量电压电流信息并将其输送给所述主控单元用来计算误差数据。所述档位切换单元与所述电压电流输出变压器相连用于根据不同的电压电流切换不同的档位使得计算误差更准确精准。所述电压电流数字功放单元与所述电压电流输出变压器相连用于将模拟信号转换成数字信号以完成电压电流幅值计算、相位计算、功率计算和电能脉冲计算。
继续参考图1，在本发明中，所述单相带负荷电能表现场校验仪进一步包括RT65D电源。所述RT65D电源用于给所述主控单元和所述输出及测量单元供电。优选地，所述单相带负荷电能表现场校验仪进一步包括与所述RT65D电源相连的电源切换开关。所述电源切换开关位于所述RT65D电源与外部电源接口之间，用于实现所述RT65D电源的开启和关闭。
在本发明中，优选地，所述主控单元由单片机制成。更优选地，所述单片机为STM32f429II。所述单片机能实现该校验仪的所有功能，包括电压电流幅值计算、相位计算、功率计算、电能脉冲计算、误差计算以及软件交互业务等，同时提供USB、RS232及网口等资源。这样，使得其体积小、重量轻。
具体地，参考图2，在本发明中，所述主控单元具有数据存储电路、标准时钟电路、100M以太网电路、3路脉冲输入电路、1路脉冲输出电路、2路232通讯电路、1路RS485电路、USB保护电路、显示通讯电路、磁隔离电路、通讯隔离电路、AD采样电路、DA信号生产电路、信号调理电路和钳表测量电路。
其中，USB保护电路与USB接口相连，232通讯电路与RS232接口相连，用于使外接设备能与所述主控单元相连从而实现数据的交换。
所述100M以太网电路与网口相连，用于连接网络设备，以使远程设备能通过网络与所述主控单元相连从而实现数据的交换。
所述主控单元还包括脉冲1接口和脉冲2接口。所述脉冲1接口和脉冲2接口与外部电表相连，用于把外部电表的脉冲信号发送到所述主控单元以便于计算测量误差数据。
本发明的单相带负荷电能表现场校验仪具有独立的功率源输出、电流直测等功能，且提升了电源变换效率，降低了功耗，减小了产品重量和体积。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (8)

1.一种单相带负荷电能表现场校验仪，其包括外壳，其特征在于，所述外壳上设有显示屏，所述外壳内设有与所述显示屏相连的主控单元以及与所述主控单元相连的输出及测量单元，所述输出及测量单元包括钳表采样单元、直测采样单元、档位切换单元和电压电流数字功放单元，所述钳表采样单元通过钳表输入口与钳表相连用于采集电压电流信息并将其输送给所述主控单元用来计算误差数据，所述直测采样单元通过输入输出口与电压电流输出变压器相连用于直接测量电压电流信息并将其输送给所述主控单元用来计算误差数据，所述档位切换单元与所述电压电流输出变压器相连用于根据不同的电压电流切换不同的档位使得计算误差更准确精准，所述电压电流数字功放单元与所述电压电流输出变压器相连用于将模拟信号转换成数字信号以完成电压电流幅值计算、相位计算、功率计算和电能脉冲计算。
2.根据权利要求1所述的单相带负荷电能表现场校验仪，其特征在于，进一步包括RT65D电源，所述RT65D电源用于给所述主控单元和所述输出及测量单元供电。
3.根据权利要求2所述的单相带负荷电能表现场校验仪，其特征在于，进一步包括与所述RT65D电源相连的电源切换开关，所述电源切换开关用于实现所述RT65D电源的开启和关闭。
4.根据权利要求1所述的单相带负荷电能表现场校验仪，其特征在于，所述主控单元由单片机制成。
5.根据权利要求4所述的单相带负荷电能表现场校验仪，其特征在于，所述单片机为STM32f429II。
6.根据权利要求1所述的单相带负荷电能表现场校验仪，其特征在于，所述主控单元设有UBS接口和RS232接口，所述USB接口和RS232接口用于使外接设备能与所述主控单元相连从而实现数据的交换。
7.根据权利要求6所述的单相带负荷电能表现场校验仪，其特征在于，所述主控单元设有网口，所述网口用于连接网络设备，以使远程设备能通过网络与所述主控单元相连从而实现数据的交换。
8.根据权利要求7所述的单相带负荷电能表现场校验仪，其特征在于，所述主控单元设有脉冲1接口和脉冲2接口，所述脉冲1接口和脉冲2接口与外部电表相连，用于把外部电表的脉冲信号发送到所述主控单元以便于计算测量误差数据。
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