CN115902400A - 一种基于计量芯片的异地非同步角差的测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于计量芯片的异地非同步角差的测量装置及方法，包括主机和分机，其中，主机和分机之间通过433MHz无线通信，所述主机包括第一电压电流传感器、第一交流计量模块、过零触发电路模块、第一ARM处理器模块、第一电源管理模块、人机交互模块和第一无线通信模块，采集两路被测工频交流信号，实时给出计量的相角α，即两路被测信号的角差，应用于高压电流互感器一、二次电流变比及角差测量场景，能够准确实现两路异地工频电流信号的角差测量，测量误差±3°，分辨率0.1°。采用低功耗无线通信模块，传输距离远，1000米之内可保证测量精度；由于采用计量芯片，抗干扰性好，设备成本较低。

Description

一种基于计量芯片的异地非同步角差的测量装置及方法

技术领域

本发明涉及异地非同步角差的测量技术领域，具体为一种基于计量芯片的异地非同步角差的测量装置及方法。

背景技术

交流信号间相位差的测量在电气工程中具有重要的应用，在某些场合，例如在对计量互感器两侧相位差、电机三相电压相位差和电容设备介质损耗角进行测量时，为了满足测试准确度要求，测量精度往往要求很高。对于电网正弦信号相位差的测量，常用的信号处理方法有过零点法、相关法、频谱分析法等，它们本质上都利用了三角函数的正交性，在同一采样地点、同步采样条件下，可以准确的测出相位差。然而，现场实际测量时经常会遇到两个交流信号不在同一地点，同步采样只能依靠GPS和A/D芯片，装置复杂、成本较高，且局限性很大，该问题至今未能有效解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于计量芯片的异地非同步角差的测量装置及方法，解决了现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于计量芯片的异地非同步角差的测量装置及方法，包括主机和分机，其中，主机和分机之间通过433MHz无线通信，所述主机和分机上、下可拆卸，其中，主机和分机的内部设有电路模块，并在主机和分机侧面开口上设有用于封闭的盖板组件，主机和分机内的插座组件通过联动组件与盖板组件相接；

主机的电路模块包括第一电压电流传感器、第一交流计量模块、过零触发电路模块、第一ARM处理器模块、第一电源管理模块、人机交互模块和第一无线通信模块；

所述第一电压电流传感器的输出端分别连接第一交流计量模块和过零触发电路模块，第一交流计量模块、过零触发电路模块的输出端连接第一ARM处理器模块，第一ARM处理器模块与人机交互模块和第一无线通信模块连接，第一电源管理模块的输出端与第一无线通信模块连接；

分机的电路模块包括第二电压电流传感器、第二交流计量模块、第二ARM处理器模块、第二电源管理模块和第二无线通信模块，第二电压电流传感器的输出端与第二交流计量模块连接，第二交流计量模块的输出端接在第二ARM处理器模块上，第二电源管理模块的输出端分别接在第二ARM处理器模块和第二无线通信模块，第二ARM处理器模块的输出端接在第二无线通信模块上。

进一步的，盖板组件包括封门、门轴和第一锥齿轮，封门通过门轴与主机和分机侧面开口的轴套活动连接，门轴上还安装有第一锥齿轮；

联动组件包括传动轴、第二锥齿轮、支撑架、轴套、限位轨道和限位杆，支撑架安装在主机以及分机的内壁上，传动轴一端贯穿支撑架的轴承，传动轴的另一端通过第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，传动轴上的螺纹与轴套啮合，轴套连接的限位杆插入支撑架下方的限位轨道上；

插座组件包括插座头、传输线和连杆，插座头通过传输线与电路模块电连接，插座头通过连杆与限位杆连接。

进一步的，第一电压电流传感器由钳形互感器、通信电缆和航空插头组成，钳形互感器通过航空插头和第一交流计量模块连接，用来输入工频交流信号；

第一交流计量模块由信号调理模块和计量芯片组成，计量芯片的型号为HLW8112，计量芯片通过SPI口和第一ARM处理器模块连接通信；

所述信号调理模块前端设有供航空插头插入的互感器插座。

进一步的，过零触发电路模块的比较器LM211芯片的引脚2和3接电流输入，比较器LM211芯片的引脚7接第一ARM处理器模块。

进一步的，第一ARM处理器模块由处理器、存储模块、串口模块和时钟模块组成，存储模块的引脚6接处理器芯片U1A的引脚92，存储模块的引脚5接处理器芯片U1A的引脚93；

串口模块的芯片CH340G的引脚2和3分别接处理器芯片U1A的引脚69和68；

时钟模块的DS1302的引脚7和6接处理器芯片U1A的引脚30和93。

进一步的，第一电源管理模块由第一开关机模块、第一充电模块、第一锂电池和第一电源转换电路模块组成，第一充电模块的输出端与第一锂电池连接，第一锂电池的输出端与第一开关机模块连接，第一开关机模块的输出端和第一电源转换电路模块连接，第一充电模块的电源插座通过开关K接在第一锂电池的电池正极上。

进一步的，人机交互模块包括键盘和液晶模块，键盘的输出端与处理器相接，处理器接在液晶模块上；

键盘的KEY芯片引脚3-10接在处理器的引脚97-98，1-5，16上，液晶模块的引脚30-34分别串联电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11和电阻R12接在三极管的集电极，三极管的基极串联电阻接在处理器的引脚87上。

进一步的，第一无线通信模块和第二无线通信模块采用CC1101芯片为核心的433MHz无线模块，其中第一无线通信模块和第二无线通信模块为从机模式，采用中断接收，中断输出引脚接到第二ARM处理器模块的外部中断引脚上，第二ARM处理器模块的引脚33、25-27接在第二无线通信模块的引脚2-5上。

进一步的，第二电压电流传感器采用表钳结构，第二电压电流传感器和分机外壳一体化设计，二次输出信号接入第二交流计量模块；

所述第二交流计量模块由通道一信号调理模块、通道二信号调理模块和计量芯片组成，其中，计量芯片输出有功功率、无功功率、功率因数和相角的瞬时值，以及电压电流的波形曲线，计量芯片通过SPI口和第二ARM处理器模块连接通信；

第二电压电流传感器输入的信号接入通道一信号调理模块，经信号调理后接入计量芯片的IAP模拟输入管脚；通道二信号调理模块接第二ARM处理器模块输出的PWM信号，经调理后接入计量芯片的VP模拟输入管脚；

第二电源管理模块由第二充电模块、第二锂电池、第二电源转换电路模块和第二开关机模块组成，第二电源转换电路模块将第二锂电池输出电压转换成各电路所需电压。

一种基于计量芯片的异地非同步角差的测量装置的测量方法，包括以下步骤：

S1：测试时，主机装在测点一，分机装在测点二；

将分机开机，通过第二电压电流传感器的钳头卡在要测量的导线上，感应工频交流信号二；

S2：将主机开机，主机、分机自动开始无线配对，配对成功后开始测量；将第一电压电流传感器的钳形互感器卡在要测量的导线上，感应工频交流信号一；

S3：通过主机人机界面启动测量，感应的工频交流信号一同时输入第一交流计量模块和过零触发电路模块；第一ARM处理器模块实时读取第一交流计量模块计量的工频交流信号一的幅值和频率，并在过零触发电路模块产生外部中断时，即时通过第一无线通信模块向分机的第二无线通信模块发送过零同步信号和测得的幅值U与频率F；

S4：分机的第二无线通信模块接收到主机发送的过零同步信号命令，通过中断脚触发ARM处理器的外部中断，ARM处理器即时通过PWM管脚向第二交流计量模块输出以正向过零点为起始的频率为F、幅值为U的正弦波；

分机的第二交流计量模块实时计量通道一信号调理模块和通道二信号调理模块输入的两路交流信号，并生成瞬时相角α；第二ARM处理器模块实时读取相角α并在主机召测时，通过第二无线通信模块上传给主机；

S5：在测量过程中，主机等间隔向分机发送过零同步信号，并召测瞬时相角α，分机每收到一次过零同步信号即同步一次PWM输出的正弦信号；

主机每收到一次瞬时相角α后，进行一次加权平均，并在液晶模块上面刷新显示每次加权平均后的值。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本基于计量芯片的异地非同步角差的测量装置及方法，测点一工频交流信号由第一块计量芯片的通道2测量幅值U1和频率F1，通过过零触发电路模块感知正向过零点，并通过即时无线通信将过零信号和测量的幅值和频率告知测点二。测点二的工频交流信号通过第二块计量芯片的通道1测量，测点二的处理器通过PWM控制技术根据无线接收到测点一信号的幅值U1和频率F1模拟出和被测信号一幅值和频率相同的正弦波信号给到第二块计量芯片的通道2。第二块计量芯片采集两路被测工频交流信号，实时给出计量的相角α，即两路被测信号的角差，应用于高压电流互感器一、二次电流变比及角差测量场景，能够准确实现两路异地工频电流信号的角差测量，测量误差±3°，分辨率0.1°。

在线测量迅速，安装完后5秒即可测出稳定角差值；采用低功耗无线通信模块，传输距离远，1000米之内可保证测量精度；由于采用计量芯片，抗干扰性好，设备成本较低。

附图说明

图1为本发明的主机模块图；

图2为本发明的主机电路图；

图3为本发明的分机模块图；

图4为本发明的分机电路图；

图5为本发明的第一电压电流传感器结构图；

图6为本发明的第一交流计量模块示意图；

图7为本发明的过零触发电路模块和第一ARM处理器模块连接图；

图8为本发明的第一ARM处理器模块电路图；

图9为本发明的第一电源管理模块电路图；

图10为本发明的人机交互模块电路图；

图11为本发明的第二无线通信模块和第二ARM处理器模块连接图；

图12为本发明的第二交流计量模块电路图；

图13为本发明的第二电压电流传感器和第二交流计量模块电路连接图；

图14为本发明的第二ARM处理器模块电路图；

图15为本发明的第二电源管理模块电路图；

图16为本发明的测量流程图；

图17为本发明的主机和分机结构图；

图18为本发明的插座头伸出主机状态图；

图19为本发明的插座头缩入主机状态图。

图中：1、主机；2、分机；3、第一电压电流传感器；4、第一交流计量模块；5、过零触发电路模块；6、第一ARM处理器模块；7、第一电源管理模块；8、人机交互模块；9、第一无线通信模块；10、第二电压电流传感器；11、第二交流计量模块；12、第二ARM处理器模块；13、第二电源管理模块；14、第二无线通信模块；15、钳形互感器；16、通信电缆；17、航空插头；18、信号调理模块；22、串口模块；24、第一开关机模块；25、第一充电模块；26、第一锂电池；27、第一电源转换电路模块；28、键盘；29、液晶模块；30、通道一信号调理模块；31、通道二信号调理模块；36、第二充电模块；37、第二锂电池；38、第二电源转换电路模块；39、第二开关机模块；100、盖板组件；101、封门；102、门轴；103、第一锥齿轮；200、联动组件；201、传动轴；202、第二锥齿轮；203、支撑架；204、轴套；205、限位轨道；206、限位杆；300、插座组件；301、插座头；302、传输线；303、连杆。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚；完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做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。

请参阅图1-15，一种基于计量芯片的异地非同步角差的测量装置及方法，包括主机1和分机2，其中，主机1和分机2之间通过433MHz无线通信，主机1和分机2的内部设有电路模块，并在主机1和分机2侧面开口上设有用于封闭的盖板组件100，主机1和分机2内的插座组件300通过联动组件200与盖板组件100相接；

主机1的电路模块包括第一电压电流传感器3、第一交流计量模块4、过零触发电路模块5、第一ARM处理器模块6、第一电源管理模块7、人机交互模块8和第一无线通信模块9；

第一电压电流传感器3的输出端分别连接第一交流计量模块4和过零触发电路模块5，第一交流计量模块4、过零触发电路模块5的输出端连接第一ARM处理器模块6，第一ARM处理器模块6与人机交互模块8和第一无线通信模块9连接，第一电源管理模块7的输出端与第一无线通信模块9连接；

分机2的电路模块包括第二电压电流传感器10、第二交流计量模块11、第二ARM处理器模块12、第二电源管理模块13和第二无线通信模块14，第二电压电流传感器10的输出端与第二交流计量模块11连接，第二交流计量模块11的输出端接在第二ARM处理器模块12上，第二电源管理模块13的输出端分别接在第二ARM处理器模块12和第二无线通信模块14，第二ARM处理器模块12的输出端接在第二无线通信模块14上。

第一电压电流传感器3由钳形互感器15、通信电缆16和航空插头17组成，钳形互感器15通过航空插头17和第一交流计量模块4连接，用来输入工频交流信号。

第一交流计量模块4由信号调理模块18和计量芯片组成，计量芯片的型号为HLW8112，计量芯片通过SPI口和第一ARM处理器模块6连接通信；

信号调理模块18前端设有供航空插头17插入的互感器插座。

过零触发电路模块5的比较器LM211芯片的引脚2和3接电流输入，比较器LM211芯片的引脚7接第一ARM处理器模块6，过零触发电路模块5实现交流信号的正向过零触发，给到第一ARM处理器模块6的外部中断引脚。

第一ARM处理器模块6由处理器、存储模块、串口模块22和时钟模块组成，存储模块的引脚6接处理器芯片U1A的引脚92，存储模块的引脚5接处理器芯片U1A的引脚93；

串口模块22的芯片CH340G的引脚2和3分别接处理器芯片U1A的引脚69和68；

时钟模块的DS1302的引脚7和6接处理器芯片U1A的引脚30和93。

第一电源管理模块7由第一开关机模块24、第一充电模块25、第一锂电池26和第一电源转换电路模块27组成，第一充电模块25的输出端与第一锂电池26连接，第一锂电池26的输出端与第一开关机模块24连接，第一开关机模块24的输出端和第一电源转换电路模块27连接，第一充电模块25的电源插座通过开关K1接在第一锂电池26的电池正极上。

人机交互模块8包括键盘28和液晶模块29，键盘28的输出端与处理器相接，处理器接在液晶模块29上；

键盘28的KEY芯片引脚3-10接在处理器的引脚97-98，1-5，16上，液晶模块29的引脚30-34分别串联电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11和电阻R12接在三极管的集电极，三极管的基极串联电阻接在处理器的引脚87上，键盘28用来实现主机1的人机交互。

第一无线通信模块9和第二无线通信模块14采用CC1101芯片为核心的433MHz无线模块，其中第一无线通信模块9和第二无线通信模块14为从机模式，采用中断接收，中断输出引脚接到第二ARM处理器模块12的外部中断引脚上，第二ARM处理器模块12的引脚33、25-27接在第二无线通信模块14的引脚2-5上。

第二电压电流传感器10采用表钳结构，第二电压电流传感器10和分机2外壳一体化设计，二次输出信号接入第二交流计量模块11；

第二交流计量模块11由通道一信号调理模块30、通道二信号调理模块31和计量芯片组成，其中，计量芯片输出有功功率、无功功率、功率因数和相角的瞬时值，以及电压电流的波形曲线，计量芯片通过SPI口和第二ARM处理器模块12连接通信；

第二电压电流传感器10输入的信号接入通道一信号调理模块30，经信号调理后接入计量芯片的IAP模拟输入管脚；通道二信号调理模块31接第二ARM处理器模块12输出的PWM信号，经调理后接入计量芯片的VP模拟输入管脚。

第二电源管理模块13由第二充电模块36、第二锂电池37、第二电源转换电路模块38和第二开关机模块39组成，第二电源转换电路模块38将第二锂电池37输出电压转换成各电路所需电压。

请参阅图16，本发明提出的测量方法，包括以下步骤：

步骤一：测试时，主机1装在测点一，分机2装在测点二；

将分机2开机，通过第二电压电流传感器10的钳头卡在要测量的导线上，感应工频交流信号二；

步骤二：将主机1开机，主机1、分机2自动开始无线配对，配对成功后开始测量；将第一电压电流传感器3的钳形互感器15卡在要测量的导线上，感应工频交流信号一；

步骤三：通过主机1人机界面启动测量，感应的工频交流信号一同时输入第一交流计量模块4和过零触发电路模块5；第一ARM处理器模块6实时读取第一交流计量模块4计量的工频交流信号一的幅值和频率，并在过零触发电路模块5产生外部中断时，即时通过第一无线通信模块9向分机2的第二无线通信模块14发送过零同步信号和测得的幅值U1与频率F1；

步骤四：分机2的第二无线通信模块14接收到主机1发送的过零同步信号命令，通过中断脚触发ARM处理器的外部中断，ARM处理器即时通过PWM管脚向第二交流计量模块11输出以正向过零点为起始的频率为F1、幅值为U1的正弦波；

分机2的第二交流计量模块11实时计量通道一信号调理模块30和通道二信号调理模块31输入的两路交流信号，并生成瞬时相角α；第二ARM处理器模块12实时读取相角α并在主机1召测时，通过第二无线通信模块14上传给主机1；

步骤五：在测量过程中，主机1等间隔向分机2发送过零同步信号，并召测瞬时相角α，分机2每收到一次过零同步信号即同步一次PWM输出的正弦信号；

主机1每收到一次瞬时相角α后，进行一次加权平均，并在液晶模块29上面刷新显示每次加权平均后的值。

盖板组件100包括封门101、门轴102和第一锥齿轮103，封门101通过门轴102与主机1和分机2侧面开口的轴套活动连接，门轴102上还安装有第一锥齿轮103；

请参阅图17-19，联动组件200包括传动轴201、第二锥齿轮202、支撑架203、轴套204、限位轨道205和限位杆206，支撑架203安装在主机1以及分机2的内壁上，传动轴201一端贯穿支撑架203的轴承，传动轴201的另一端通过第二锥齿轮202与第一锥齿轮103啮合，传动轴201上的螺纹与轴套204啮合，轴套204连接的限位杆206插入支撑架203下方的限位轨道205上；

插座组件300包括插座头301、传输线302和连杆303，插座头301通过传输线302与电路模块电连接，插座头301通过连杆303与限位杆206连接。

具体的，互感器的航空插头17需要插入主机1和分机2的插座头301时，只需要将封门101向外打开，则门轴102旋转通过第一锥齿轮103和第二锥齿轮202将动力传递至传动轴201上，在传动轴201旋转时，轴套204沿着限位轨道205向外移动，插座头301也同步向外移动，从而插座头301通过开口伸出主机1或分机2，方便将插头插入插座头301上，建立连接。

利用封门101打开作为动力，将插座头301伸出伸出主机1或分机2，而封门101关闭时，则插座头301缩回主机1或分机2内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”；“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程；方法；物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程；方法；物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化；修改；替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于计量芯片的异地非同步角差的测量装置，包括主机（1）和分机（2），其中，主机（1）和分机（2）之间通过433MHz无线通信，其特征在于：所述主机（1）和分机（2）的内部设有电路模块，并在主机（1）和分机（2）侧面开口上设有用于封闭的盖板组件（100），主机（1）和分机（2）内的插座组件（300）通过联动组件（200）与盖板组件（100）相接；

主机（1）的电路模块包括第一电压电流传感器（3）、第一交流计量模块（4）、过零触发电路模块（5）、第一ARM处理器模块（6）、第一电源管理模块（7）、人机交互模块（8）和第一无线通信模块（9）；

所述第一电压电流传感器（3）的输出端分别连接第一交流计量模块（4）和过零触发电路模块（5），第一交流计量模块（4）、过零触发电路模块（5）的输出端连接第一ARM处理器模块（6），第一ARM处理器模块（6）与人机交互模块（8）和第一无线通信模块（9）连接，第一电源管理模块（7）的输出端与第一无线通信模块（9）连接；

分机（2）的电路模块包括第二电压电流传感器（10）、第二交流计量模块（11）、第二ARM处理器模块（12）、第二电源管理模块（13）和第二无线通信模块（14），第二电压电流传感器（10）的输出端与第二交流计量模块（11）连接，第二交流计量模块（11）的输出端接在第二ARM处理器模块（12）上，第二电源管理模块（13）的输出端分别接在第二ARM处理器模块（12）和第二无线通信模块（14），第二ARM处理器模块（12）的输出端接在第二无线通信模块（14）上。

2.根据权利要求1所述的一种基于计量芯片的异地非同步角差的测量装置，其特征在于：所述盖板组件（100）包括封门（101）、门轴（102）和第一锥齿轮（103），封门（101）通过门轴（102）与主机（1）和分机（2）侧面开口的轴套活动连接，门轴（102）上还安装有第一锥齿轮（103）；

联动组件（200）包括传动轴（201）、第二锥齿轮（202）、支撑架（203）、轴套（204）、限位轨道（205）和限位杆（206），支撑架（203）安装在主机（1）以及分机（2）的内壁上，传动轴（201）一端贯穿支撑架（203）的轴承，传动轴（201）的另一端通过第二锥齿轮（202）与第一锥齿轮（103）啮合，传动轴（201）上的螺纹与轴套（204）啮合，轴套（204）连接的限位杆（206）插入支撑架（203）下方的限位轨道（205）上；

插座组件（300）包括插座头（301）、传输线（302）和连杆（303），插座头（301）通过传输线（302）与电路模块电连接，插座头（301）通过连杆（303）与限位杆（206）连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于计量芯片的异地非同步角差的测量装置，其特征在于：所述第一电压电流传感器（3）由钳形互感器（15）、通信电缆（16）和航空插头（17）组成，钳形互感器（15）通过航空插头（17）和第一交流计量模块（4）连接，用来输入工频交流信号；

第一交流计量模块（4）由信号调理模块（18）和计量芯片组成，计量芯片的型号为HLW8112，计量芯片通过SPI口和第一ARM处理器模块（6）连接通信；

所述信号调理模块（18）前端设有供航空插头（17）插入的传感器插座。

4.根据权利要求1所述的一种基于计量芯片的异地非同步角差的测量装置，其特征在于：所述过零触发电路模块（5）的比较器LM211芯片的引脚2和3接电流输入，比较器LM211芯片的引脚7接第一ARM处理器模块（6）。

5.根据权利要求1所述的一种基于计量芯片的异地非同步角差的测量装置，其特征在于：所述第一ARM处理器模块（6）由处理器、存储模块、串口模块（22）和时钟模块组成，存储模块的引脚6接处理器芯片U1A的引脚92，存储模块的引脚5接处理器芯片U1A的引脚93；

串口模块（22）的芯片CH340G的引脚2和3分别接处理器芯片U1A的引脚69和68；

时钟模块的DS1302的引脚7和6接处理器芯片U1A的引脚30和93。

6.根据权利要求1所述的一种基于计量芯片的异地非同步角差的测量装置，其特征在于：所述第一电源管理模块（7）由第一开关机模块（24）、第一充电模块（25）、第一锂电池（26）和第一电源转换电路模块（27）组成，第一充电模块（25）的输出端与第一锂电池（26）连接，第一锂电池（26）的输出端与第一开关机模块（24）连接，第一开关机模块（24）的输出端和第一电源转换电路模块（27）连接，第一充电模块（25）的电源插座通过开关K1接在第一锂电池（26）的电池正极上。

7.根据权利要求5所述的一种基于计量芯片的异地非同步角差的测量装置，其特征在于：所述人机交互模块（8）包括键盘（28）和液晶模块（29），键盘（28）的输出端与处理器相接，处理器接在液晶模块（29）上；

键盘（28）的KEY芯片引脚3-10接在处理器的引脚97-98，1-5，16上，液晶模块（29）的引脚30-34分别串联电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11和电阻R12接在三极管的集电极，三极管的基极串联电阻接在处理器的引脚87上。

8.根据权利要求1所述的一种基于计量芯片的异地非同步角差的测量装置，其特征在于：所述第一无线通信模块（9）和第二无线通信模块（14）采用CC1101芯片为核心的433MHz无线模块，其中第一无线通信模块（9）和第二无线通信模块（14）为从机模式，采用中断接收，中断输出引脚接到第二ARM处理器模块（12）的外部中断引脚上，第二ARM处理器模块（12）的引脚33、25-28接在第二无线通信模块（14）的引脚2-5上。

9.根据权利要求1所述的一种基于计量芯片的异地非同步角差的测量装置，其特征在于：所述第二电压电流传感器（10）采用表钳结构，第二电压电流传感器（10）和分机（2）外壳一体化设计，二次输出信号接入第二交流计量模块（11）；

所述第二交流计量模块（11）由通道一信号调理模块（30）、通道二信号调理模块（31）和计量芯片组成，其中，计量芯片输出有功功率、无功功率、功率因数和相角的瞬时值，以及电压电流的波形曲线，计量芯片通过SPI口和第二ARM处理器模块（12）连接通信；

电压电流传感器（10）输入的信号接入通道一信号调理模块（30），经信号调理后接入计量芯片的IAP模拟输入管脚；通道二信号调理模块（31）接第二ARM处理器模块（12）输出的PWM信号，经调理后接入计量芯片的VP模拟输入管脚；

所述第二电源管理模块（13）由第二充电模块（36）、第二锂电池（37）、第二电源转换电路模块（38）和第二开关机模块（39）组成，第二电源转换电路模块（38）将第二锂电池（37）输出电压转换成各电路所需电压。

10.一种基于计量芯片的异地非同步角差的测量方法，其特征在于，使用如权利要求1-9所述的一种基于计量芯片的异地非同步角差的测量装置，包括以下步骤：

S1：测试时，主机（1）装在测点一，分机（2）装在测点二；

将分机（2）开机，通过第二电压电流传感器（10）的钳头卡在要测量的导线上，感应工频交流信号二；

S2：将主机（1）开机，主机（1）、分机（2）自动开始无线配对，配对成功后开始测量；将第一电压电流传感器（3）的钳形互感器（15）卡在要测量的导线上，感应工频交流信号一；

S3：通过主机（1）人机界面启动测量，感应的工频交流信号一同时输入第一交流计量模块（4）和过零触发电路模块（5）；第一ARM处理器模块（6）实时读取第一交流计量模块（4）计量的工频交流信号一的幅值和频率，并在过零触发电路模块（5）产生外部中断时，即时通过第一无线通信模块（9）向分机（2）的第二无线通信模块（14）发送过零同步信号和测得的幅值U1与频率F1；

S4：分机（2）的第二无线通信模块（14）接收到主机（1）发送的过零同步信号命令，通过中断脚触发ARM处理器的外部中断，ARM处理器即时通过PWM管脚向第二交流计量模块（11）输出以正向过零点为起始的频率为F1、幅值为U1的正弦波；

分机（2）的第二交流计量模块（11）实时计量通道一信号调理模块30和通道二信号调理模块（31）输入的两路交流信号，并生成瞬时相角α；第二ARM处理器模块（12）实时读取相角α并在主机（1）召测时，通过第二无线通信模块（14）上传给主机（1）；

S5：在测量过程中，主机（1）等间隔向分机（2）发送过零同步信号，并召测瞬时相角α，分机（2）每收到一次过零同步信号即同步一次PWM输出的正弦信号；

主机（1）每收到一次瞬时相角α后，进行一次加权平均，并在液晶模块（29）上面刷新显示每次加权平均后的值。

Images