CN113433510A - 一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置，通过信号采集接口采集脉冲信号，并通过计数模块计数后暂存到寄存器中，按钮信号可通过导线和控制模块集成的带上拉电阻的8位I/O口的引脚连接采集，通讯模块和PC端通讯给控制模块设置目标值，并和智能电表485通讯进行起始时刻电量数据的读取，控制模块根据实际采集的脉冲个数和设定的目标个数确定是否需要停止采集，同时根据采集到的实际数据与目标数据计算相对误差和电量差值以确定智能电表脉冲输出端口是否正常，并控制显示模块显示相关数据，可降低测试误差，提高准确性，减少人力和时间消耗。另外，本申请还提供了一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试方法，效果如上。

Description

一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置及测试方法

技术领域

本申请涉及智能电表应用领域，尤其涉及一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置及测试方法。

背景技术

目前，对于智能电表的多功能脉冲输出端口的测试多采用简单化的方法证实基本功能状态是否正常，且较少有通过脉冲输出端口进行与电表计量相关的测试及设计其便携装置。一般对于测试仪表基本功能方面的人员在测试电表基本计量功能时，仍较多通过肉眼观察脉冲灯闪烁情况推算所得数值与上位机所读取数值进行比对判断。但各种电表其自身常数通常为上千，测试人员在测量过程中所能读取到的测试范围一般较小，即可能造成错过存在于大范围情况下的误差，并且测试人员依靠肉眼在观察过程中本身就存在一定的偏差和人力、时间的消耗，以及测试方法具有一定的单一化、反复性、准确度较低，且对于仪表硬件测试利用率较低、容易闲置造成资源浪费。

发明内容

本申请提供了一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置及测试方法，解决了现有技术中测试人员依靠肉眼观察脉冲灯闪烁情况推算所得数值，然后通过与上位机所读取数值进行比对判断的方式确定智能电表的脉冲输出端口是否正常，进而导致测试误差大，准确性低的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置，包括：

具有信号采集接口的控制模块，计数模块，寄存器，通讯模块以及显示模块；

所述控制模块分别与所述寄存器，所述通讯模块以及所述显示模块通信连接，所述计数模块分别与所述寄存器和智能电表通信连接，所述通讯模块分别与所述智能电表和PC端通信连接。

优选地，所述控制模块为STC12C5A60S2单片机或STM32F103单片机。

优选地，所述通讯模块为CH340通讯模块。

优选地，所述计数模块为74160N计数模块。

优选地，所述显示模块为12864点阵液晶显示模块。

优选地，所述寄存器为74LS75寄存器。

为解决上述技术问题，本申请还提供的一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试方法，基于上述任意一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置，包括：

根据智能电表设置脉冲数X及电量值Y以确定比例系数C；

根据实验需求设定所述智能电表的目标脉冲采集数X₁，并获取所述智能电表的实际脉冲采集数X₂，当所述实际脉冲采集数X₂达到所述目标脉冲采集数X₁时，停止继续采集脉冲；

根据所述比例系数C和所述实际脉冲采集数X₂计算所述智能电表的电量值Y₁；

在试验期间获取所述智能电表的实际电量初始值Y₂和实际电量末端值Y₃，并计算差值ΔY；

根据所述差值ΔY和所述电量值Y₁计算相对误差Ey；

比较电量值Y₁和差值ΔY以及相对误差Ey和标准值1以确定所述智能电表的脉冲输出端口是否正常；

其中，所述C＝Y/X，Y1＝X₂CΔY＝Y₃-Y₂，Ey＝(|ΔY-Y₁|/Y₁)100％。

相比于现有技术，本申请所提供的一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置，包括具有信号采集接口的控制模块，计数模块，寄存器，通讯模块以及显示模块；控制模块分别与寄存器，通讯模块以及显示模块通信连接，计数模块分别与寄存器和智能电表通信连接，通讯模块分别与智能电表和PC端通信连接。由此可见，应用本装置，在实际使用时，通过控制模块上的信号采集接口采集测量过程中的智能电表的脉冲输出端口的脉冲信号，采集的信号的个数可以通过计数模块计数后暂存到寄存器中，按钮信号可以通过导线和控制模块集成的带上拉电阻的8位I/O口的引脚连接采集，通过通讯模块和PC端通讯给控制模块设置实验所需的目标值，并和智能电表485通讯进行起始时刻的电量数据的读取，控制模块根据实际采集的脉冲个数和设定的目标个数确定是否需要停止采集，同时根据采集到的实际数据与目标数据计算相对误差和电量差值以确定出智能电表的脉冲输出端口是否正常，最后控制显示模块将实时脉冲数、实际测试电量差值以及最终计算出的误差进行显示，在实际操作时，可通过起停按钮控制该装置自动测试或手动测试。进而可以降低测试误差，提高测试准确性，减少人力和时间的消耗。另外，本申请还提供了一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试方法，效果如上。

附图说明

为了更清楚的说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要的介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试方法流程图；

图3为本发明实施例所提供的一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试方法流程简图；

图4为本发明实施例所提供的一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试方法总体功能流程图；

图中，1控制模块，2信号采集接口，3计数模块，4通讯模块，5显示模块，6智能电表，7PC端，8寄存器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。

本申请的核心是提供一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置及测试方法，可以解决现有技术中测试人员依靠肉眼观察脉冲灯闪烁情况推算所得数值，然后通过与上位机所读取数值进行比对判断的方式确定智能电表的脉冲输出端口是否正常，进而导致测试误差大，准确性低的问题。

图1为本发明实施例所提供的一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置结构示意图，如图1所示，该装置包括：

控制模块1，信号采集接口2，计数模块3，寄存器8，通讯模块4以及显示模块5；

控制模块1分别与寄存器8，通讯模块4以及显示模块5通信连接，计数模块3分别与寄存器8和智能电表6通信连接，通讯模块4分别与智能电表6和PC端7通信连接。

具体地，控制模块可以优选STC12C5A60S2单片机或STM32F103单片机。通讯模块可以优选CH340通讯模块。计数模块可以优选74160N计数模块。显示模块可以优选12864点阵液晶显示模块。寄存器8可以优选74LS75寄存器，其中计数模块3，寄存器8，显示模块5与控制模块1均为单向连接控制，而通讯模块4与控制模块1为双向连接控制。通过通讯模块分别连接PC端7与智能电表6，与两者进行信息通讯。通过控制模块1向各个模块发出指令以及控制其他模块实现具体功能，实现各个模块间以及该装置与智能电表6、PC端7间的协调控制工作，以及控制整个装置正常准确的运行。

信号采集接口2具备通过采集测量过程中的智能电表6的脉冲输出端口的脉冲信号，寄存器8用于对采集到的脉冲信号进行暂存，按钮信号(手动触发装置启动、停止、复位按钮的动作信号)可以通过导线和控制模块1集成的带上拉电阻的8位I/O口的引脚连接采集，实现对智能电表6的多功能脉冲输出端的脉冲数进行实时并可控制的采集功能，计数模块3采用加计数的方式进行脉冲数量计量，到达目标脉冲采集数时停止继续采集。通讯模块4具备USB接口以及RS-485接口分别与PC端7及智能电表6进行连接通讯，实现读写各项预置值以及获取测量过程中电表开始、结束时刻的电量值。控制模块1中还集成有运算模块和比较模块，运算模块用以实现采集到的数据与目标数据的计算。比较模块具备比较所设置脉冲自定义预置值与实际测试时的采集值的功能。显示模块5具备显示三行内容，分别为测试过程中采集到的实时脉冲数、实际测试电量差值以及最终计算出的误差值。

控制模块1通过控制USB口与PC端7通讯为该装置设置脉冲数、电量值、脉冲自定义预置值以及供电量。与智能电表6连接好后，测试人员通过触发开始按钮启动该装置进行测试，开始进行电表脉冲输出端脉冲计数，同时通过信号采集模块2读取开始时刻智能电表6所储存的电量值，显示模块5显示实时脉冲个数，此过程中若无其他间断动作或者掉电情况发生，则运行完整测试流程，直到控制模块1中的比较模块识别到采集脉冲数到达预设值时停止测试，同时采集结束时刻电量值，控制模块1中的运算模块计算结果并通过控制模块1控制显示模块输出显示电量差值及本次实验相对误差，以供测试人员对比验证。此过程中若有停止按钮触发动作或者其他掉电间断的情况出现，则采集停止时刻电量值并通过控制模块1控制显示到停止时刻的脉冲数值，并计算显示差值与相对误差，供测试人员比对验证。需重新测试均手动触发复位按钮即可。在实际操作时，可通过起停按钮控制该装置自动测试或手动测试，当然，还适用于其他特殊情况的测试。

本申请所提供的一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置，包括具有信号采集接口的控制模块，计数模块，寄存器，通讯模块以及显示模块；控制模块分别与寄存器，通讯模块以及显示模块通信连接，计数模块分别与寄存器和智能电表通信连接，通讯模块分别与智能电表和PC端通信连接。由此可见，应用本装置，在实际使用时，通过控制模块上的信号采集接口采集测量过程中的智能电表的脉冲输出端口的脉冲信号，采集的信号的个数可以通过计数模块计数后暂存到寄存器中，按钮信号可以通过导线和控制模块集成的带上拉电阻的8位I/O口的引脚连接采集，通过通讯模块和PC端通讯给控制模块设置实验所需的目标值，并和智能电表485通讯进行起始时刻的电量数据的读取，控制模块根据实际采集的脉冲个数和设定的目标个数确定是否需要停止采集，同时根据采集到的实际数据与目标数据计算相对误差和电量差值以确定出智能电表的脉冲输出端口是否正常，最后控制显示模块将实时脉冲数、实际测试电量差值以及最终计算出的误差进行显示，在实际操作时，可通过起停按钮控制该装置自动测试或手动测试。进而可以降低测试误差，提高测试准确性，减少人力和时间的消耗。

上文中对于一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置的实施例进行了详细描述，基于上述实施例描述的适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置，本发明实施例还提供了一种与该方法对应的适用于智能电表脉冲输出端口的测试方法。由于方法部分的实施例与装置部分的实施例相互对应，因此方法部分的实施例请参照装置部分的实施例描述，这里不再赘述。

图2为本发明实施例所提供的一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试方法流程图，图3为本发明实施例所提供的一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试方法流程简图；图4为本发明实施例所提供的一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试方法总体功能流程图。

一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试方法，基于上述任意一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置，包括以下步骤：

S101：根据智能电表设置脉冲数X及电量值Y以确定比例系数C。

S102：根据实验需求设定智能电表的目标脉冲采集数X₁，并获取智能电表的实际脉冲采集数X₂，当实际脉冲采集数X₂达到目标脉冲采集数X₁时，停止继续采集脉冲。

S103：根据比例系数C和实际脉冲采集数X₂计算智能电表的电量值Y₁。

S104：在试验期间获取智能电表的实际电量初始值Y₂和实际电量末端值Y₃，并计算差值ΔY。

S105：根据差值ΔY和电量值Y₁计算相对误差Ey。

S106：比较电量值Y₁和差值ΔY以及相对误差Ey和标准值1以确定智能电表的脉冲输出端口是否正常。

其中，C＝Y/X，Y1＝X₂CΔY＝Y₃-Y₂，Ey＝(|ΔY-Y₁|/Y₁)100％。

本申请所提供的一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试方法，在实际使用时，可以根据设定的智能电表设置脉冲数X及电量值Y确定出比例系数C，并当实际脉冲采集数X₂达到目标脉冲采集数X₁时，停止继续采集脉冲，根据比例系数C和实际脉冲采集数X₂可以计算出智能电表的电量值Y₁。根据获取的实际电量初始值Y₂和实际电量末端值Y₃，可以计算出差值ΔY。根据差值ΔY和电量值Y₁可以计算出相对误差Ey。最后通过比较电量值Y₁和差值ΔY以及相对误差Ey和标准值1就可以确定智能电表的脉冲输出端口是否正常进而可以降低测试误差，提高测试准确性，减少人力和时间的消耗。通过对装置获得的数据处理、比较、判断以及装置功能的设计实现提升测试方法的多样性及准确性，以及达到为测试人员减负的目的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包含本申请公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为实例性的，本申请的真正范围由权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (7)

1.一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置，其特征在于，包括：

具有信号采集接口的控制模块，计数模块，寄存器，通讯模块以及显示模块；

所述控制模块分别与所述寄存器，所述通讯模块以及所述显示模块通信连接，所述计数模块分别与所述寄存器和智能电表通信连接，所述通讯模块分别与所述智能电表和PC端通信连接。

2.根据权利要求1所述的适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置，其特征在于，所述控制模块为STC12C5A60S2单片机或STM32F103单片机。

3.根据权利要求2所述的适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置，其特征在于，所述通讯模块为CH340通讯模块。

4.根据权利要求1所述的适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置，其特征在于，所述计数模块为74160N计数模块。

5.根据权利要求1所述的适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置，其特征在于，所述显示模块为12864点阵液晶显示模块。

6.根据权利要求1所述的适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置，其特征在于，所述寄存器为74LS75寄存器。

7.一种适用于智能电表脉冲输出端口的测试方法，基于权利要求1至6任意一项所述的适用于智能电表脉冲输出端口的测试装置，其特征在于，包括：

根据智能电表设置脉冲数X及电量值Y以确定比例系数C；

根据实验需求设定所述智能电表的目标脉冲采集数X₁，并获取所述智能电表的实际脉冲采集数X₂，当所述实际脉冲采集数X₂达到所述目标脉冲采集数X₁时，停止继续采集脉冲；

根据所述比例系数C和所述实际脉冲采集数X₂计算所述智能电表的电量值Y₁；

在试验期间获取所述智能电表的实际电量初始值Y₂和实际电量末端值Y₃，并计算差值ΔY；

根据所述差值ΔY和所述电量值Y₁计算相对误差Ey；

比较电量值Y₁和差值ΔY以及相对误差Ey和标准值1以确定所述智能电表的脉冲输出端口是否正常；

其中，所述C＝Y/X，Y1＝X₂CΔY＝Y₃-Y₂，Ey＝(|ΔY-Y₁|/Y₁)100％。

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