CN201749316U - 智能电能表时钟多功能快速测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能电能表时钟多功能快速测试仪，主要用于智能电子式电能表内置时钟准确性的测量和测试。本实用新型包括显示输出模块、音响输出模块、按键输入模块，其特征在于：还包括CPU模块、CPLD模块、恒温晶振模块、脉冲输入模块、脉冲输出模块、接口电路、保护电路、整形电路、门槛电路；脉冲输入模块、接口电路、保护电路、整形电路、门槛电路、CPLD模块依次电连接；CPLD模块、驱动电路、脉冲输出模块依次电连接；CPLD模块还与CPU模块、按键输入模块、恒温晶振模块电连接；CPU模块还与显示输出模块、音响输出模块电连接。本实用新型设计合理，测试效果好。

Description

智能电能表时钟多功能快速测试仪

技术领域

本实用新型涉及一种智能电能表时钟多功能快速测试仪，主要用于智能电子式电能表内置时钟准确性的测量和测试。

背景技术

现有技术中电能表时钟测量仪有如下缺点：

1、测量的检测精度低，因而显示精度也低，不能实现日计时误差及秒脉冲周期和频率三种显示方式，且不可以在线实时切换，只能测量前先确定显示方式，因为传统设计在测试阶段屏蔽了这些操作，如在线实时切换显示方式，切换过程中对测量的精度产生影响。

2、对输入脉冲的电平值没有进行细分，如测量仪的输入脉冲的电平值为4V左右等固定规格，应对不同类型电能表脉冲输出电平时不能灵活调节。

3、对于被测电能表时钟是否合格的判断，只能通过读数，人工进行判断，非常不方便，对于大批量检测时效率较低，且人员的工作负荷较大。

4、对于脉冲的检测点的选择是固定的，不是下降沿就是上升沿。由于针对不同电能表时钟的脉冲实际状况不一致，有时脉冲上升沿的波形较为规整，则检测点选在上升沿检测后精度高；有时脉冲下降沿的波形较为规整，则检测点选在下降沿检测后精度高。如不能及时正确的选择，则检测的时间τ的变化将很大，直接影响检测的精度。

5、由于受CPU计数速度的影响(一般200～500K/S)，及软件技巧和外围硬件原因，一个采样周期(1秒)时间内，计算的误差远达不到规程的要求，故不得不延长采样周期，一般要几十秒到1分钟，出误差太慢。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种设计合理、测试效果好的智能电能表时钟多功能快速测试仪。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种智能电能表时钟多功能快速测试仪，包括显示输出模块、音响输出模块、按键输入模块，其特征在于：还包括CPU模块、CPLD模块、恒温晶振模块、脉冲输入模块、脉冲输出模块、接口电路、保护电路、整形电路、门槛电路；脉冲输入模块、接口电路、保护电路、整形电路、门槛电路、CPLD模块依次电连接；CPLD模块、驱动电路、脉冲输出模块依次电连接；CPLD模块还与CPU模块、按键输入模块、恒温晶振模块电连接；CPU模块还与显示输出模块、音响输出模块、门槛电路电连接。

本实用新型还包括高频脉冲处理电路，恒温晶振模块、高频脉冲处理电路、CPLD模块依次电连接。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和效果：1、设计合理；2、测试效果好。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：

参见图1，本实用新型包括脉冲输入模块1、接口电路2、保护电路3、整形电路4、门槛电路5、按键输入模块6、CPLD模块7、高频脉冲处理电路8、恒温晶振模块9、CPU模块14、驱动电路10、脉冲输出模块11、显示输出模块12、音响输出模块13。CPLD即为复杂可编程逻辑器件。

脉冲输入模块1、接口电路2、保护电路3、整形电路4、门槛电路5、CPLD模块7依次电连接。恒温晶振模块9、高频脉冲处理电路8、CPLD模块7依次电连接。CPLD模块7、驱动电路10、脉冲输出模块11依次电连接。CPLD模块7还与CPU模块14、按键输入模块6电连接。CPU模块14还与显示输出模块12、音响输出模块13、门槛电路5电连接。

各部分作用：

接口电路2：适应不同的输入，将输入的电信号完整无误地采集到。

保护电路3：防止输入信号非法和超出输入量限，而设的保护仪器的电路。不因操作人员的偶尔失误而损坏本仪器。

整形电路4：去除输入信号的毛刺及干扰等，将输入信号转换为干净的适合本仪器处理的数字信号。

门槛电路5：本仪器为适合不同类型的电能表(包括出口电能表)输出脉冲而设的电路，增加脉冲采样可靠性：

A、如某输入脉冲：≥4V为高电平；≤1V为低电平，

则门槛电压设在(1+4)/2＝2.5V左右；

B、如某输入脉冲：≥2V为高电平；≤1V为低电平，

则门槛电压设在(1+2)/2＝1.5V左右；如将门槛电压设得与A一样，那仪器检测到的电平都认为是低电平，因都小于门槛值。

按键输入模块6：仪器操作必要的输入模块，是人机对话的必要模块。

CPLD模块7：内含大量的高速的逻辑单元，可编程，用作计数电路、逻辑电路等，作用有：可加密、可方便仪器升级和改进、可节省外围电路、可处理高速信号。

可设置：显示方式、合格范围、测试周期、输入门槛电压；

可选择：连续/单点测试、上升沿/下降沿采样；

可操作：启动/停止/设置。

CPLD模块7可通过脉冲输出模块11进行内部秒脉冲和高频脉冲输出，既方便本机送检，也可作为时间基准作它用。

高频脉冲处理电路8：恒温晶振输出的高频脉冲，理论上是方波，而实际上都类似三角波，高频脉冲是测量的基准，测量方式是边沿触发，而如果沿如类似三角波，则触发点就不确定。

恒温晶振模块9：负责输出高频基准脉冲，提供本实用新型的时间控制，提供一个参考时间，用以测试电能表的时间准确性。

驱动电路10：增加输入输出电路的带载能力，增加可靠性。

显示输出模块12：仪器操作必要的输出模块，是人机对话的必要模块。测量输出显示方式三种：日计时误差、被测脉冲频率、被测脉冲周期，高精度八位显示，可在线实时操作。还可显示各类设置数据。

CPU模块14：协调各模块工作，并进行数据处理、逻辑处理和运算。模块中的CPU内编译了专为本实用新型设计的控制软件(汇编语言)，该软件控制本实用新型的各项功能和数据处理，该软件的各项功能、检测数据在显示输出模块12上显示。CPU模块14在高速脉冲的采集和处理上，在中断系统的处理上，具有独特优点，它主要体现在只检测被测表一个脉冲，就能计算出它的误差，且满足精度要求。

音响输出模块13：仪器操作必要的输出模块，是人机对话的必要模块。作用两个：1、按键提示音，人机友好；2、测量结果合格与否提示，长鸣一声，合格；短鸣三声，不合格。提高大规模测试的效率。省缺人工判别时间。

脉冲输入模块1和脉冲输出模块11分别与智能电子式电能表的输入插口和输出插口连接，用于输入和输出脉冲信号。

脉冲输入模块1接收来此电能表的脉冲信号，该脉冲信号经接口电路2、保护电路3、整形电路4、门槛电路5、后进入CPLD模块7，CPLD模块7对该信号进行逻辑处理，处理后反应给CPU模块14。

本实用新型通过创新的硬件配制和软件设计，具有如下优点：

1、可设置选择被检测点是上升沿或下降沿，检测精度高；可一秒出一个误差，还可连续出误差，真正的快速模式，同时采用八位数码管显示的精度很高。

2、可设置合格范围，并配有蜂鸣器，提高大批量检测时的效率，不用看显示屏误差，听蜂鸣声音就可作出正确判断。

3、可设置输入脉冲的电平值，0～5V之间分166级，每级0.03V，适应性极强。

4、日计时误差及秒脉冲周期和频率三种显示方式，可在线切换，让用户更加方便、直观，需要哪种显示方式，就可以在线切换成哪个显示方式。

Claims (2)

1.一种智能电能表时钟多功能快速测试仪，包括显示输出模块、音响输出模块、按键输入模块，其特征在于：还包括CPU模块、CPLD模块、恒温晶振模块、脉冲输入模块、脉冲输出模块、接口电路、保护电路、整形电路、门槛电路；脉冲输入模块、接口电路、保护电路、整形电路、门槛电路、CPLD模块依次电连接；CPLD模块、驱动电路、脉冲输出模块依次电连接；CPLD模块还与CPU模块、按键输入模块、恒温晶振模块电连接；CPU模块还与显示输出模块、音响输出模块、门槛电路电连接。

2.根据权利要求1所述的智能电能表时钟多功能快速测试仪，其特征在于：还包括高频脉冲处理电路，恒温晶振模块、高频脉冲处理电路、CPLD模块依次电连接。