CN107870313A - 一种应用于电磁兼容试验中的电能表脉冲采样方法及装置 - Google Patents

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苗长胜
罗银康
龙海莲
屈鸣
吴勇
王伟
方建全
向景睿
白泰
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    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/001—Measuring interference from external sources to, or emission from, the device under test, e.g. EMC, EMI, EMP or ESD testing

Abstract

本发明公开了一种应用于电磁兼容试验中的电能表脉冲采样方法及装置，所述方法包括：利用电能表脉冲信号发射电路采集电能表的脉冲电信号，并将脉冲电信号转换为脉冲光信号后传输给脉冲光信号接收电路；利用脉冲光信号接收电路将接收到的脉冲光信号转换为电脉冲信号，并将转换后的电脉冲信号传输给脉冲信号驱动电路；利用脉冲信号驱动电路将电脉冲信号调制为脉冲检测设备可接收的TTL电平脉冲信号，并输出；能够有效地滤除电磁兼容设备产生干扰信号，避免干扰信号串扰到测试电源引起工作异常。

Description

一种应用于电磁兼容试验中的电能表脉冲采样方法及装置
技术领域
本发明涉及电能表计量检测领域，具体地，涉及一种应用于电磁兼容试验中的电能表脉冲采样方法及装置。
背景技术
在电能表EMC试验中，由于在试验过程中，电表需要发生旋转等移动，极易导致采样器脱落、位移等，进而导致采样不准确或采样失败，因此采用的光电采样器对准电能表的脉冲指示灯进行电能脉冲采样这种方式具有很大的局限性。
在实际工作中，通常做法是直接使用测试导线连接电能表的脉冲输出端子，输入到脉冲检测设备进行采样。但是在EMC试验中，采用测试导线直接连接电能表端子的方式，由于没有电气隔离，EMC设备产生的高频(80kHz-2GHz)干扰信号将通过测试导线传导到检测设备，而导致检测设备出现异常，无法准确检测电能表的输出脉冲，从而导致试验偏差，甚至失败。
发明内容
本发明提供了一种应用于电磁兼容试验中的电能表脉冲采样方法及装置，该方法及装置在不改变测试电源输出特性情况下，能够有效地滤除电磁兼容设备产生干扰信号，避免干扰信号串扰到测试电源引起工作异常。
为实现上述发明目的，本申请提供了一方面提供了一种应用于电磁兼容试验中的电能表脉冲采样方法，所述方法包括：
利用电能表脉冲信号发射电路采集电能表的脉冲电信号，并将脉冲电信号转换为脉冲光信号后传输给脉冲光信号接收电路；
利用脉冲光信号接收电路将接收到的脉冲光信号转换为电脉冲信号，并将转换后的电脉冲信号传输给脉冲信号驱动电路；
利用脉冲信号驱动电路将电脉冲信号调制为脉冲检测设备可接收的TTL电平脉冲信号，并输出。
本发明方法，可以实现EMC试验中使用测试导线连接电能表脉冲输出端子来检测电表的电能脉冲，而不会因EMC设备产生的干扰信号串扰造成检测设备异常。
在电能表脉冲输出端子侧，利用发光二极管，将脉冲电信号转换成脉冲光信号，通过光敏二极管将脉冲光信号还原成脉冲电信号，最后将还原的脉冲电信号进行驱动输出到检测设备脉冲输入端口；通过电—光—电的转换，实现了电能表脉冲接线端子与检测设备的电气隔离，有效解决了电能表EMC试验时，干扰信号串扰造成检测设备异常问题；通过发光二极管将被试电能表输出的含干扰信号的电能脉冲信号转换为光脉冲信号，同时消除了干扰信号的影响；通过光敏二极管接收光脉冲信号，通过驱动电路将脉冲信号还原，实现被试电能表脉冲信号的准确传输。
进一步的，电能表脉冲信号发射电路，具体包括电能表脉冲接收电路及发光二极管，电能表脉冲接收电路与电能表脉冲数出端口连接，通过发光二极管将含有干扰信号的脉冲信号转换为光信号。
进一步的，脉冲光信号接收电路，具体包括：光敏二极管，接收发光二极管光脉冲信号，转换为电脉冲信号。
进一步的，脉冲信号驱动电路，具体包括：调制电路将光敏二极管输出的信号调制为脉冲检测设备可接收的具有一定带载能力的TTL电平脉冲信号，并输出。
进一步的，电能表脉冲信号发射电路将含有干扰信号的脉冲信号转换为光信号，干扰信号频率范围为80kHz-2GHz。
另一方面，本申请还提供了一种应用于电磁兼容试验中的电能表脉冲采样装置，所述装置包括依次连接的：电能表脉冲信号发射电路、脉冲光信号接收电路、脉冲信号驱动电路；其中，电能表脉冲信号发射电路用于采集电能表的脉冲电信号，并将脉冲电信号转换为脉冲光信号后传输给脉冲光信号接收电路；脉冲光信号接收电路用于将接收到的脉冲光信号转换为电脉冲信号，并将转换后的电脉冲信号传输给脉冲信号驱动电路；脉冲信号驱动电路用于将电脉冲信号调制为脉冲检测设备可接收的TTL电平脉冲信号，并输出。
进一步的，电能表脉冲信号发射电路，具体包括：电能表脉冲接收电阻R1，R1连接三极管Q1基极，Q1射极接地，Q1集电极串联发光二极管IR1、电阻R2后连接电源VCC。
进一步的，脉冲光信号接收电路，具体包括：光敏二极管IR2，IR2的1端接电源VDD，IR2的2端接地，IR2的3端接信号输出电阻R3。
进一步的，脉冲信号驱动电路，具体包括：脉冲驱动三极管Q2，Q2基极与信号输出电阻R3连接，集电极经电阻R4接电源VDD，Q2的集电极与射极作为信号输出的高低端连接脉冲接收电路。
进一步的，电能表脉冲信号发射电路将含有干扰信号的脉冲信号转换为光信号，干扰信号频率范围为80kHz-2GHz。
本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、解决了电能表EMC试验中串扰信号对脉冲检测设备的影响，保护了检测设备的同时，使得通过电能表脉冲输出端口测量电能量成为可能；
2、提高了电能表EMC试验中对被试表计电能量检测的准确性和可靠性，有效避免了使用光电采样器及直接接入方式引起的测量误差；
3、极大地提高了电能表EMC试验结果的准确率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；
图1是本申请中应用于电磁兼容试验中的电能表脉冲采样装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种应用于电磁兼容试验中的电能表脉冲采样方法及装置，该方法及装置在不改变测试电源输出特性情况下，能够有效地滤除电磁兼容设备产生干扰信号，避免干扰信号串扰到测试电源引起工作异常。
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
请参考图1，在电能表脉冲输出端子侧，利用发光二极管，将脉冲电信号转换成脉冲光信号，通过光敏二极管将脉冲光信号还原成脉冲电信号，最后将还原的脉冲电信号进行驱动输出到检测设备脉冲输入端口。这样，通过电—光—电的转换，实现了电能表脉冲接线端子与检测设备的电气隔离，有效解决了电能表EMC试验时，干扰信号串扰造成检测设备异常问题。
本发明的实现电路分三部分：
电能表脉冲信号发射电路，具体包括电能表脉冲接收电路及发光二极管，电能表脉冲接收电路与电能表脉冲数出端口连接，通过发光二极管将含有干扰信号的脉冲信号转换为光信号。
脉冲光信号接收电路，具体包括：光敏二极管，接收发光二极管光脉冲信号，转换为电脉冲信号。
脉冲信号驱动电路，具体包括：调制电路将光敏二极管输出的信号调制为脉冲检测设备可接收的具有一定带载能力的TTL电平脉冲信号，并输出。
1、电能表脉冲信号发射电路，此电路部分直接与电能表脉冲数出端口连接，通过发光二极管将含有干扰信号的脉冲信号转换为光信号，干扰信号频率范围为80kHz～2GHz，安装式电能表脉冲输出频率为几百至几千赫兹，干扰信号的频率远大于脉冲频率，因此不会影响脉冲信号到脉冲光信号的正确转换；
2、脉冲光信号接收电路，主要元件为光敏二极管，接收发光二极管光脉冲信号，转换为电脉冲信号；
3、脉冲信号驱动电路，将光敏二极管输出的信号调制为脉冲检测设备可接收的具有一定带载能力的TTL电平脉冲信号，并输出。
电能表脉冲信号发射电路，具体包括：电能表脉冲接收电阻R1，R1连接三极管Q1基极，Q1射极接地，Q1集电极串联发光二极管IR1、电阻R2后连接电源VCC。
脉冲光信号接收电路，具体包括：光敏二极管IR2，IR2的1端接电源VDD，IR2的2端接地，IR2的3端接信号输出电阻R3。
脉冲信号驱动电路，具体包括：脉冲驱动三极管Q2，Q2基极与信号输出电阻R3连接，集电极经电阻R4接电源VDD，Q2的集电极与射极作为信号输出的高低端连接脉冲接收电路。
脉冲检测设备直接通过脉冲信号驱动电路的输出端采样电能表脉冲信号。通过电—光—电的转换有效隔离来自EMC试验装置的串扰信号，实时准确的传导电能表脉冲信号，避免了串扰信号对脉冲检测设备的影响。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种应用于电磁兼容试验中的电能表脉冲采样方法，其特征在于，所述方法包括：
利用电能表脉冲信号发射电路采集电能表的脉冲电信号，并将脉冲电信号转换为脉冲光信号后传输给脉冲光信号接收电路；
利用脉冲光信号接收电路将接收到的脉冲光信号转换为电脉冲信号，并将转换后的电脉冲信号传输给脉冲信号驱动电路；
利用脉冲信号驱动电路将电脉冲信号调制为脉冲检测设备可接收的TTL电平脉冲信号，并输出。
2.根据权利要求1所述的应用于电磁兼容试验中的电能表脉冲采样方法，其特征在于，电能表脉冲信号发射电路，具体包括电能表脉冲接收电路及发光二极管，电能表脉冲接收电路与电能表脉冲数出端口连接，通过发光二极管将含有干扰信号的脉冲信号转换为光信号。
3.根据权利要求1所述的应用于电磁兼容试验中的电能表脉冲采样方法，其特征在于，脉冲光信号接收电路，具体包括：光敏二极管，接收发光二极管光脉冲信号，转换为电脉冲信号。
4.根据权利要求1所述的应用于电磁兼容试验中的电能表脉冲采样方法，其特征在于，脉冲信号驱动电路，具体包括：调制电路将光敏二极管输出的信号调制为脉冲检测设备可接收的具有一定带载能力的TTL电平脉冲信号，并输出。
5.根据权利要求1所述的应用于电磁兼容试验中的电能表脉冲采样方法，其特征在于，电能表脉冲信号发射电路将含有干扰信号的脉冲信号转换为光信号，干扰信号频率范围为80kHz-2GHz。
6.一种应用于电磁兼容试验中的电能表脉冲采样装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的：电能表脉冲信号发射电路、脉冲光信号接收电路、脉冲信号驱动电路；其中，电能表脉冲信号发射电路用于采集电能表的脉冲电信号，并将脉冲电信号转换为脉冲光信号后传输给脉冲光信号接收电路；脉冲光信号接收电路用于将接收到的脉冲光信号转换为电脉冲信号，并将转换后的电脉冲信号传输给脉冲信号驱动电路；脉冲信号驱动电路用于将电脉冲信号调制为脉冲检测设备可接收的TTL电平脉冲信号，并输出。
7.根据权利要求6所述的应用于电磁兼容试验中的电能表脉冲采样装置，其特征在于，电能表脉冲信号发射电路，具体包括：电能表脉冲接收电阻R1，R1连接三极管Q1基极，Q1射极接地，Q1集电极串联发光二极管IR1、电阻R2后连接电源VCC。
8.根据权利要求6所述的应用于电磁兼容试验中的电能表脉冲采样装置，其特征在于，脉冲光信号接收电路，具体包括：光敏二极管IR2，IR2的1端接电源VDD，IR2的2端接地，IR2的3端接信号输出电阻R3。
9.根据权利要求6所述的应用于电磁兼容试验中的电能表脉冲采样装置，其特征在于，脉冲信号驱动电路，具体包括：脉冲驱动三极管Q2，Q2基极与信号输出电阻R3连接，集电极经电阻R4接电源VDD，Q2的集电极与射极作为信号输出的高低端连接脉冲接收电路。
10.根据权利要求6所述的应用于电磁兼容试验中的电能表脉冲采样装置，其特征在于，电能表脉冲信号发射电路将含有干扰信号的脉冲信号转换为光信号，干扰信号频率范围为80kHz-2GHz。
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