CN109581272A - 一种直流电能表检测系统 - Google Patents

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CN109581272A CN201811532369.1A CN201811532369A CN109581272A CN 109581272 A CN109581272 A CN 109581272A CN 201811532369 A CN201811532369 A CN 201811532369A CN 109581272 A CN109581272 A CN 109581272A
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李涵
孙冲
马慧卓
史轮
石振刚
张林浩
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Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
State Grid Hebei Energy Technology Service Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
State Grid Hebei Energy Technology Service Co Ltd
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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Abstract

本发明适用于电能表检测技术领域,提供了一种直流电能表检测系统,包括直流标准源装置、至少一个误差仪和上位机,上位机发送误差测试指令至信号源模块和至少一个误差仪,信号源模块产生用于测试多通道直流标准电能表和至少一个被测直流电能表的电信号;至少一个误差仪获取多通道直流标准电能表输出的至少一路脉冲信号和至少一个被测直流电能表输出的脉冲信号,根据脉冲比对法进行误差测试得到误差测试结果,并将误差测试结果发送至通讯模块;通讯模块将误差测试结果发送至上位机,上位机显示误差测试结果。本发明通过多通道直流电能表输出多路独立脉冲信号,能够同时实现多个被测直流电能表的检测,大大提高电能表的检测效率。

Description

一种直流电能表检测系统
技术领域
本发明属于电能表检测技术领域,尤其涉及一种直流电能表检测系统。
背景技术
随着雾霾频频袭扰,零排放、零污染的纯电动汽车走进汽车消费的主战场。电动汽车由于其杰出的环保节能特性受到各国人民青睐。新型电动汽车是汽车发展趋势,但与之相关的配套措施并不健全。电动汽车充电站计量器具,作为电动汽车发展的重要运营保障,其电能计量是否建立统一标准,是关系到贸易结算能否公平公正的关键。
现有技术中交流电能计量相对成熟,而直流电能表应用于电动汽车充电电能的计量处于起步阶段。现阶段直流电能表的检测装置并没有统一标准,且检测效率低,其将大大影响电动汽车的发展进程。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种直流电能表检测系统,以解决现有技术中直流电能表检测装置检测效率低下的问题。
本发明实施例的提供了一种直流电能表检测系统,包括:直流标准源装置、至少一个误差仪和上位机,所述直流标准源装置包括多通道直流标准电能表、信号源模块和通讯模块;
所述信号源模块与所述多通道直流标准电能表连接,所述多通道直流标准电能表与所述至少一个误差仪连接,所述信号源模块、所述多通道直流标准电能表、所述至少一个误差仪分别与所述通讯模块连接,所述通讯模块与所述上位机连接;
所述上位机发送误差测试指令至所述信号源模块和所述至少一个误差仪,所述信号源模块产生用于测试所述多通道直流标准电能表和至少一个被测直流电能表的电信号;所述至少一个误差仪获取所述多通道直流标准电能表输出的至少一路脉冲信号和所述至少一个被测直流电能表输出的脉冲信号,根据脉冲比对法进行误差测试得到误差测试结果,并将所述误差测试结果发送至所述通讯模块;所述通讯模块将所述误差测试结果发送至所述上位机,所述上位机显示所述误差测试结果,所述误差仪与所述多通道直流标准电能表输出的一路脉冲信号和一个被测直流电能表输出的脉冲信号一一对应。
在一个实施例中,所述误差仪包括外部中断接口和计数器接口;所述误差仪通过所述外部中断接口接收所述被测直流电能表输出的脉冲信号,通过所述计数器接口接收所述多通道直流标准电能表输出的脉冲信号。
在一个实施例中,误差测试结果包括电能误差测试结果;
当通过所述外部中断接口接收到所述被测直流电能表的开门有功脉冲时,所述误差仪记录当前计数器接口所计的所述多通道直流标准电能表的电能脉冲初始值,并在所述误差仪检测到所述被测直流电能表的有功脉冲个数等于所述误差测试指令中携带的第一测试圈数时,记录对应的多通道直流标准电能表的电能脉冲最终值;
所述误差仪根据所述电能脉冲最终值及所述电能脉冲初始值,计算所述多通道直流标准电能表的电能脉冲个数;并根据所述电能脉冲个数与所述误差测试指令中携带的预设电能脉冲数,计算电能误差测试结果。
在一个实施例中,所述误差测试结果包括时钟误差测试结果;
当通过所述外部中断接口接收到所述被测直流电能表的开门秒脉冲时,所述误差仪记录误差仪内部当前的晶振脉冲初始值,并在所述误差仪检测到所述被测直流电能表的秒脉冲个数等于所述误差测试指令中携带的第二测试圈数时,记录对应的误差仪内部的晶振脉冲最终值;
所述误差仪根据所述晶振脉冲初始值及所述晶振脉冲最终值,计算所述多通道直流标准电能表的晶振脉冲个数;并根据所述晶振脉冲个数与所述误差测试指令中携带的预设晶振脉冲数,计算时钟误差测试结果。
在一个实施例中,所述信号源模块包括直流电流源单元、直流电压源单元和小电压信号源单元,所述直流电流源单元、所述直流电压源单元和所述小电压信号源单元分别与所述多通道直流标准电能表连接。
在一个实施例中,所述多通道直流标准电能表包括直流电压输入单元、直流电流输入单元、直流小信号输入单元、模数转换单元、微处理单元、脉冲输入单元和脉冲输出单元,所述直流电压输入单元、所述直流电流输入单元和所述直流小信号输入单元分别与所述模数转换单元连接,所述模数转换单元与所述微处理单元连接,所述微处理单元分别与所述脉冲输入单元和脉冲输出单元连接。
在一个实施例中,所述直流标准源装置还包括人机交互模块,所述人机交互模块分别与所述信号源模块、所述多通道直流标准电能表和所述通讯模块连接,所述人机交互模块用于获取用户输入的误差测试指令,并显示误差测试结果。
在一个实施例中,所述直流电压源单元分为六个独立输出的电压源子单元,各个电压源子单元间电气隔离;所述小电压信号单元分为六个独立输出的小电压信号子单元,各个小电压信号子单元间电气隔离。
在一个实施例中,还包括时钟测试仪,所述时钟测试仪与所述误差仪连接,所述时钟误差仪为所述误差仪提供标准时间,所述误差仪根据所述标准时间与所述被测直流电能表发送的实际时间,计算所述被测直流电能表的时间误差。
在一个实施例中,所述直流标准源装置还包括供电模块,所述供电模块包括电源单元和隔离变压器;
所述电源单元分别与所述通信模块和所述隔离变压器连接,所述隔离变压器分别与所述多通道直流标准电能表和所述信号源模块连接。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:本发明实施例提供的直流电能表检测系统包括直流标准源装置、至少一个误差仪和上位机,所述上位机发送误差测试指令至所述信号源模块和所述至少一个误差仪,所述信号源模块产生用于测试所述多通道直流标准电能表和至少一个被测直流电能表的电信号;所述至少一个误差仪获取所述多通道直流标准电能表输出的至少一路脉冲信号和所述至少一个被测直流电能表输出的脉冲信号,根据脉冲比对法进行误差测试得到误差测试结果,并将所述误差测试结果发送至所述通讯模块;所述通讯模块将所述误差测试结果发送至所述上位机,所述上位机显示所述误差测试结果。本发明实施例通过多通道直流电能表输出多路独立脉冲信号,能够同时实现多个被测直流电能表的检测,大大提高电能表的检测效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种直流电能表检测系统的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种直流电能表检测系统的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的插棒的示意图;
图4是本发明实施例提供的插销式端子的示例图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外,术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象,而非用于描述特定顺序。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
实施例1:
图1示出了本发明的一个实施例提供的一种直流电能表检测系统10的结构,其包括:
直流标准源装置100、至少一个误差仪200和上位机300,所述直流标准源装置100包括多通道直流标准电能表120、信号源模块130和通讯模块110;
所述信号源模块130与所述多通道直流标准电能表120连接,所述多通道直流标准电能表120与所述至少一个误差仪200连接,所述信号源模块130、所述多通道直流标准电能表120、所述至少一个误差仪200分别与所述通讯模块110连接,所述通讯模块110与所述上位机300连接;
所述上位机300发送误差测试指令至所述信号源模块130和所述至少一个误差仪200,所述信号源模块130产生用于测试所述多通道直流标准电能表120和至少一个被测直流电能表400的电信号;所述至少一个误差仪200获取所述多通道直流标准电能表120输出的至少一路脉冲信号和所述至少一个被测直流电能表400输出的脉冲信号,根据脉冲比对法进行误差测试得到误差测试结果,并将所述误差测试结果发送至所述通讯模块110;所述通讯模块110将所述误差测试结果发送至所述上位机300,所述上位机300显示所述误差测试结果,所述误差仪200与所述多通道直流标准电能表120输出的一路脉冲信号和一个被测直流电能表400输出的脉冲信号一一对应。
在本实施例中,信号源模块130提供的电信号包括电压信号和电流信号。多通道直流标准电能表120能够输出多个独立脉冲信号,直流电能表检测系统10根据多通道直流标准电能表120的独立脉冲信号路数,设置有多个被测表位,每个被测表位用于检测一个被测直流电能表400,误差仪200可以为ARM误差仪,每个表位对应配置一台误差仪200,每个误差仪200用于获取该表位对应的被测直流电能表400的脉冲信号和多通道直流标准电能表120的脉冲信号,并根据获取的被测直流电能表400的脉冲信号和多通道直流标准电能表120的脉冲信号计算被测直流电能表400的电能误差和时钟误差。
在本实施例中,多通道直流标准电能表120可以输出六路脉冲信号,被测表位为6个,误差仪200的个数对应的也为六个,一个误差仪200获取多通道直流标准电能表120的一路输出信号和一个被测直流电能表400的输出信号,并根据多通道直流标准电能表120的该路输出信号和该被测直流电能表400的输出信号,以及脉冲比对法计算误差测试结果。
在本实施例中,信号源模块130为多通道直流标准电能表120和被测直流电能表400提供统一的电压和电流,使多通道直流标准电能表120与被测直流电能表400在同一信号源的基础上,进行误差比对。
在本实施例中,直流电能表检测系统10的工作流程为:
用户通过上位机300发送误差测试指令,信号源接收到误差测试指令后,开始升直流电压和电流,为多通道直流标准电能表120和被测直流电能表400提供电压和电流。误差仪200接收到误差测试指令后,接收多通道直流标准电能表120和被测直流电能表400的脉冲信号,并根据接收的脉冲信号计算被测直流电能表400的误差,得到误差测试结果。
从上述实施例可知,本发明实施例提供的直流电能表检测系统10包括直流标准源装置100、误差仪200和上位机300,所述上位机300发送误差测试指令至所述信号源模块130和所述误差仪200,所述信号源模块130为所述多通道直流标准电能表120和至少一个被测直流电能表400提供电信号;所述误差仪200获取所述多通道直流标准电能表120输出的N路脉冲信号和所述至少一个被测直流电能表400输出的脉冲信号,根据脉冲比对法进行误差测试得到误差测试结果,并将所述误差测试结果发送至所述通讯模块110;所述通讯模块110将所述误差测试结果发送至所述上位机300,所述上位机300显示所述误差测试结果,所述N的数值等于被测直流电能表400的数量。本发明实施例通过多通道直流电能表输出多路独立脉冲信号,能够同时实现多个被测直流电能表400的检测,大大提高电能表的检测效率。
在一个实施例中,误差仪200包括外部中断接口和计数器接口;所述误差仪200通过所述外部中断接口接收所述被测直流电能表400输出的脉冲信号,通过所述计数器接口接收所述多通道直流标准电能表120输出的脉冲信号。
在本实施例中,误差仪200采用ARM(Advanced RISC Machines)系统设计,误差仪200内置多个外部中断和多个16位定时计数器,对应地,误差仪200包括多个外部中断接口和多个计数器接口。。被测直流电能表400的脉冲信号通过外部中断接口接入误差仪200,多通道直流标准电能表120的脉冲信号通过计数器接口接入误差仪200。
在本实施例中,误差测试指令可以为电能误差测试指令或时钟误差测试指令,也可以同时下达电能误差测试指令和时钟误差测试指令,误差仪200可以电能误差和时钟误差同时测试。
在一个实施例中,误差测试结果包括电能误差测试结果;
当通过所述外部中断接口接收到所述被测直流电能表400的开门有功脉冲时,所述误差仪200记录当前计数器接口所计的所述多通道直流标准电能表120的电能脉冲初始值,并在所述误差仪200检测到所述被测直流电能表400的有功脉冲个数等于所述误差测试指令中携带的第一测试圈数时,记录对应的多通道直流标准电能表120的电能脉冲最终值;
所述误差仪200根据所述电能脉冲最终值及所述电能脉冲初始值,计算所述多通道直流标准电能表120的电能脉冲个数;并根据所述电能脉冲个数与所述误差测试指令中携带的预设电能脉冲数,计算电能误差测试结果。
在本实施例中,开门有功脉冲为误差仪200通过外部中断接口接收到的被测直流电能表400发送的第一个有功脉冲。
在本实施例中,电能误差测试结果的检测方法如下:
上位机300给误差仪200发送误差测试命令,误差测试指令中携带电能误差测试类别、预设晶振脉冲数m0和第一测试圈数q1,当误差仪200检测外部中断有开门脉冲时,记下当前计数器所计的多通道直流标准电能表120的电能脉冲初始值T0,然后通过外部中断一直检测并累计被测直流电能表400的有功脉冲个数,当外部中断检测到的测直流电能表的有功脉冲个数与设置的测试圈数q1相等时,记下此时计数器所计的多通道直流标准电能表120的电能脉冲最终值T1,则被测直流电能表400输出的有功脉冲个数为q1时,误差仪200所测的多通道直流标准电能表120的电能脉冲个数m=T1-T0
电能误差测试结果的计算原理为:通过电能脉冲个数m,与预设电能脉冲数m0,计算出电能误差δ。
式(1)中,q1表示有功脉冲个数;C0表示多通道直流标准电能表120常数,imp/kwh;C表示被测直流电能表参数,imp/kwh。
在一个实施例中,所述误差测试结果包括时钟误差测试结果;
当通过所述外部中断接口接收到所述被测直流电能表400的开门秒脉冲时,所述误差仪200记录误差仪200内部当前的晶振脉冲初始值,并在所述误差仪200检测到所述被测直流电能表400的秒脉冲个数等于所述误差测试指令中携带的第二测试圈数时,记录对应的误差仪200内部的晶振脉冲最终值;
所述误差仪200根据所述晶振脉冲初始值及所述晶振脉冲最终值,计算所述多通道直流标准电能表120的晶振脉冲个数;并根据所述晶振脉冲个数与所述误差测试指令中携带的预设晶振脉冲数,计算时钟误差测试结果。
在本实施例中,开门秒脉冲是误差仪200通过外部中断接口接收到的被测直流电能表400发送的第一个秒脉冲。
在本实施例中,通过晶振脉冲个数m,与预设晶振脉冲数m0,计算出时钟误差δ1;测试时间T=60S,标准晶振脉冲输出频率F=100Khz。
在一个实施例中,所述信号源模块130包括直流电流源单元131、直流电压源单元和小电压信号源单元,所述直流电流源单元131、所述直流电压源单元和所述小电压信号源单元分别与所述多通道直流标准电能表120连接。
如图2所示,在本实施例中,信号源模块130包括直流电流源单元131、直流电压源单元132和小电压信号源单元133。直流电流源单元131提供电流信号,直流电压源单元132提供电压信号,小电压信号单元提供小电压信号。
在本实施例中,直流电压源单元132包括信号源、功率放大器、升压器和整流器,信号源子单元与功率放大器连接,功率放大器与升压器连接,升压器与整流器连接。信号源子单元根据设定值由16位D/A芯片产生一个频率为400HZ交流模拟小信号,小信号经过功率放大器和升压器产生一个较高的交流电压,运用整流技术将交流电压整流成直流电压,整流器选用合适的滤波电路可以得到纹波含量非常低的直流电压。
在本实施例中,直流电流源包括信号源、脉冲调制子单元、大电流发生器、负载和直流比较仪,信号源和脉冲调制子单元连接,脉冲调制子单元和大电流发生器连接,大电流发生器和负载连接,负载和直流比较仪连接,直流比较仪和脉冲调制子单元连接。直流电流源单元131采用脉冲调制技术,大电流发生器使用经典恒流电路,负载采用大功率CMOS功率管产生600A大电流。使用直流比较仪作为反馈元器件,使电流源单元输出稳定、准确地电流。
在本实施例中,小信号电压源包括信号源、运放电路和反馈取样电路,信号源根据设定值由16位D/A芯片产生一个直流模拟小信号,小信号经过运放电路和反馈取样电路产生一个稳定的直流电压信号。
在本实施例中,信号源有0-10V的小信号源输出;本实施例的误差校验原理与传统交流校验装置相同,采用标准表比较法。在对被检表进行校验时,信号源发生信号,经功放以及信号调理电路升起0-1000V大电压源,如果被测直流电能表400为分流器方式的间接式被检表,则采用0-75mV代表电流信号,同时输入到多通道直流标准电能表120以及被测直流电能表400,多通道直流标准电能表120与被测直流电能表400测量计算得到功率后产生电能脉冲,同时输入到误差仪200,误差仪200通过比较脉冲数差异计算电能误差。如果是大电流信号则直接用大电流与大电压计算电能值,计量发放与小信号方式相同。
在一个实施例中,所述多通道直流标准电能表120包括直流电压输入单元、直流电流输入单元、直流小信号输入单元、模数转换单元、微处理单元、脉冲输入单元和脉冲输出单元,所述直流电压输入单元、所述直流电流输入单元和所述直流小信号输入单元分别与所述模数转换单元连接,所述模数转换单元与所述微处理单元连接,所述微处理单元分别与所述脉冲输入单元和脉冲输出单元连接。
在本实施例中,直流电压输入单元与信号源模块130的直流电压源单元132连接,直流电流输入单元与信号源模块130的直流电流源单元131连接,直流小信号输入单元与信号源模块130的直流小电压信号源单元133连接。
在本实施例中,直流电流输入单元采用LEM电流互感器和精密电阻对直流电流源单元131输入的直流电流进行取样,并转换成小电压信号输入到信号调理电路,再输入到18位模数转换单元进行数模转换;信号源模块130的直流电压源单元132输出直流电压信号给直流电压输入单元,直流电压信号经过电阻分压电路输入到信号调理电路,再输入到模数转换单元;直流小电压信号输入到信号调理电路在输入到模数转换单元;微处理单元控制各路模数转换单元并实时读取模数转换值,通过数据处理计算出各路信号的电压、电流和功率大小,并根据功率大小实时输出电能脉冲频率。
在一个实施例中,所述直流标准源装置100还包括人机交互模块140,所述人机交互模块140分别与所述信号源模块130、所述多通道直流标准电能表120和所述通讯模块110连接,所述人机交互模块140用于获取用户输入的误差测试指令,并显示误差测试结果。
在本实施例中,人机界面交互模块与多通道直流标准电能表120的微处理单元通过工控板连接,并实时显示微处理单元发送的各路信号的电压、电流和功率数据。
在一个实施例中,所述直流电压源单元132分为六个独立输出的电压源子单元,各个电压源子单元间电气隔离;所述小电压信号单元分为六个独立输出的小电压信号子单元,各个小电压信号子单元间电气隔离。
在本实施例中,直流电压源单元132的直流电压范围为0V-1150V,分为六组电压源子单元,各个电压源子单元电气隔离,其电压信号独立输出。
在本实施例中,小电压信号源单元133的电压范围为0V-100mV,分为6组,每组小电压信号子单元电气隔离,并独立输出小电压信号。
在本实施例中,直流电流源包括一组,输出电流范围为0-600A。
在本实施例中,多通道直流标准电能表120可直接采样6路直流电压信号、一路直流电流信号和6路小电压信号。
在本实施例中,一组直流电压源为一个被测直流电能表400和多通道标准直流电能表的一路提供电压信号,一组小电压信号源为一个被测直流电能表400和多通道标准直流电能表的一路提供小电压信号,一个直流电流源为六个被测直流电能表400和多通道标准直流电能表提供直流电流。
在一个实施例中,还包括时钟测试仪500,所述时钟测试仪500与所述误差仪200连接,所述时钟误差仪200为所述误差仪200提供标准时间,所述误差仪200根据所述标准时间与所述被测直流电能表400发送的实际时间,计算所述被测直流电能表400的时间误差。
在一个实施例中,所述直流标准源装置100还包括供电模块,所述供电模块包括电源单元和隔离变压器;
所述电源单元分别与所述通信模块和所述隔离变压器连接,所述隔离变压器分别与所述多通道直流标准电能表120和所述信号源模块130连接。
在本实施例中,本系统不仅支持直接接入式电能表和分流器接入式电能表的检定,还可以检定直流充电桩现场校验仪等其它直流设备。
在本实施例中,本系统在检定分流器接入式电能表时,若电压信号小于3mV,电能误差测试结果跳差太大,误差偏大。因为3mV以下电压信号极小,极易受到线路、周遭环境和电网的影响,其影响源包括:
1、电源干扰。微小信号对电网电源相对敏感,虽然一般实验室都有隔离电源,对谐波信号有很大的滤除效果,但是同一实验室或者相邻实验室往往有大量的用电设备,很多设备的EMI做的不是特别完善,会有高频信号反射回实验室电源造成设备与设备之间互相的干扰。
2、线路干扰。3mV以下属于微小信号很容易受到RFI(Radio FrequencyInterference,射频干扰)干扰,系统本身又是个复杂的电场环境。电路屏蔽效果不好,或者屏蔽层未按要求接地会带来很大的干扰。
3、接触电势干扰。两种不同金属之间会有接触电势,现有方案采用插棒的方式每次插接方式不同会造成信号的扰动。
4、温差电势。线材走线过程中信号的出线口和进线口有一定的距离,会造成温度的差异产生温差电势。
5、信号源内部器件性能未调校准确。原先内部使用的OP07一般运算放大器,采用硬件调节的方式校准0点,需要出厂前人工干预,但会算着温度,运输震动等产生变化。
6、信号源内部器件特性不稳定。
有鉴于此,针对电源干扰问题,系统内部信号源模块130以及多通道直流标准电能表120采用进一步的隔离电源,阻隔电源对信号的干扰。
在本实施例中,在系统的电源输入部分增加了一个3KVA的隔离变压器,隔离变压器一次侧、二次侧绕组间有较高绝缘强度以隔离不同电位抑制共模干扰的专用变压器,其变压器的铁心对低频信号损耗小,对高频信号损耗大,因此有隔离电网中高频信号的作用。
在本实施例中,电源单元通过所述通信单元接收所述上位机300的供电指令,输出电能给隔离变压器一次侧,经过隔离变压器隔离高频信号,并将隔离高频信号的电信号输出至多通道直流标准电能表120和所述信号源模块130。
在本实施例中,电源单元可以为电网。
在本实施例中,针对线路干扰及温差电势,接触电势等线路问题,将本系统使用的传统双绞屏蔽线更换为屏蔽效果更好,内芯镀银的同轴线缆,进行小信号的传输,同时屏蔽层采用信号低端,通过电容等器件接地,将高频信号直接引入大地。
在本实施例中,假设信号源与多通道直流标准表的线缆为AC,信号源与被测直流电能表400的线缆为AB,由于信号源与多通道直流标准表和被测直流电能表400之间距离不等,因此,AC与AB的长度不等,且环境复杂程度不同,造成UA与UB,UA与UC之间均有压差,并且压差UA-UB并不等于压差UA-UC,UB-UC差值为微伏级别,平时使用过程中不会造成很大的影响,但是在高精度测试环境时,会产生一定的误差,因此本实施例采用低温度敏感的线材来规避这一情况,并且在被测直流电能表400的表拖位置,采用小信号低端接电容后接大地的方式,将线路上可能产生的噪声通过电容引入大地。
在本实施例中,本系统包括6个表位,每个表位具备独立的电压接线端子、辅助电源端子、脉冲输入和通讯接口。
在本实施例中,如图3所示,上述电压接线、辅助电源等端子通常采用插棒,这种插棒是常规的信号插棒,但是在小信号传输过程当中,因为插棒本身有两根弹性金属作为禁锢,会造成多点接触,在接触点附近产生接触电势,造成电势差。接触电势差一般很小,也无法测量,而且插棒模式没法做到全屏蔽,有鉴于此,本实施例采用图4的插销方式,内接触点采用相同材料,全包围接触,并且外部接屏蔽层,使线路实现全屏蔽。
在本实施例中,信号源采用失调电压更小,温度漂移更小的运放芯片,从而尽量减小威尔逊噪声,提高误差测试结果的准确性。
本发明实施例系统中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直流电能表检测系统,其特征在于,包括:直流标准源装置、至少一个误差仪和上位机,所述直流标准源装置包括多通道直流标准电能表、信号源模块和通讯模块;
所述信号源模块与所述多通道直流标准电能表连接,所述多通道直流标准电能表与所述至少一个误差仪连接,所述信号源模块、所述多通道直流标准电能表、所述至少一个误差仪分别与所述通讯模块连接,所述通讯模块与所述上位机连接;
所述上位机发送误差测试指令至所述信号源模块和所述至少一个误差仪,所述信号源模块产生用于测试所述多通道直流标准电能表和至少一个被测直流电能表的电信号;所述至少一个误差仪获取所述多通道直流标准电能表输出的至少一路脉冲信号和所述至少一个被测直流电能表输出的脉冲信号,根据脉冲比对法进行误差测试得到误差测试结果,并将所述误差测试结果发送至所述通讯模块;所述通讯模块将所述误差测试结果发送至所述上位机,所述上位机显示所述误差测试结果;所述误差仪与所述多通道直流标准电能表输出的一路脉冲信号和一个被测直流电能表输出的脉冲信号一一对应。
2.如权利要求1所述的一种直流电能表检测系统,其特征在于,所述误差仪包括外部中断接口和计数器接口;
所述误差仪通过所述外部中断接口接收所述被测直流电能表输出的脉冲信号,通过所述计数器接口接收所述多通道直流标准电能表输出的脉冲信号。
3.如权利要求2所述的一种直流电能表检测系统,其特征在于,所述误差测试结果包括电能误差测试结果;
当通过所述外部中断接口接收到所述被测直流电能表的开门有功脉冲时,所述误差仪记录当前计数器接口所计的所述多通道直流标准电能表的电能脉冲初始值,并在所述误差仪检测到所述被测直流电能表的有功脉冲个数等于所述误差测试指令中携带的第一测试圈数时,记录对应的多通道直流标准电能表的电能脉冲最终值;
所述误差仪根据所述电能脉冲最终值及所述电能脉冲初始值,计算所述多通道直流标准电能表的电能脉冲个数;并根据所述电能脉冲个数与所述误差测试指令中携带的预设电能脉冲数,计算电能误差测试结果。
4.如权利要求2所述的一种直流电能表检测系统,其特征在于,所述误差测试结果包括时钟误差测试结果;
当通过所述外部中断接口接收到所述被测直流电能表的开门秒脉冲时,所述误差仪记录误差仪内部当前的晶振脉冲初始值,并在所述误差仪检测到所述被测直流电能表的秒脉冲个数等于所述误差测试指令中携带的第二测试圈数时,记录对应的误差仪内部的晶振脉冲最终值;
所述误差仪根据所述晶振脉冲初始值及所述晶振脉冲最终值,计算所述多通道直流标准电能表的晶振脉冲个数;并根据所述晶振脉冲个数与所述误差测试指令中携带的预设晶振脉冲数,计算时钟误差测试结果。
5.如权利要求1所述的一种直流电能表检测系统,其特征在于,所述信号源模块包括直流电流源单元、直流电压源单元和小电压信号源单元,所述直流电流源单元、所述直流电压源单元和所述小电压信号源单元分别与所述多通道直流标准电能表连接。
6.如权利要求5所述的一种直流电能表检测系统,其特征在于,所述直流电压源单元分为六个独立输出的电压源子单元,各个电压源子单元间电气隔离;所述小电压信号单元分为六个独立输出的小电压信号子单元,各个小电压信号子单元间电气隔离。
7.如权利要求1所述的一种直流电能表检测系统,其特征在于,所述多通道直流标准电能表包括直流电压输入单元、直流电流输入单元、直流小信号输入单元、模数转换单元、微处理单元、脉冲输入单元和脉冲输出单元,所述直流电压输入单元、所述直流电流输入单元和所述直流小信号输入单元分别与所述模数转换单元连接,所述模数转换单元与所述微处理单元连接,所述微处理单元分别与所述脉冲输入单元和脉冲输出单元连接。
8.如权利要求1所述的一种直流电能表检测系统,其特征在于,所述直流标准源装置还包括人机交互模块,所述人机交互模块分别与所述信号源模块、所述多通道直流标准电能表和所述通讯模块连接,所述人机交互模块用于获取用户输入的误差测试指令,并显示误差测试结果。
9.如权利要求1所述的一种直流电能表检测系统,其特征在于,还包括时钟测试仪,所述时钟测试仪与所述误差仪连接,所述时钟误差仪为所述误差仪提供标准时间,所述误差仪根据所述标准时间与所述被测直流电能表发送的实际时间,计算所述被测直流电能表的时间误差。
10.如权利要求1所述的一种直流电能表检测系统,其特征在于,所述直流标准源装置还包括供电模块,所述供电模块包括电源单元和隔离变压器;
所述电源单元分别与所述通信模块和所述隔离变压器连接,所述隔离变压器分别与所述多通道直流标准电能表和所述信号源模块连接。
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