CN203241528U

CN203241528U - 多参量电测设备的三相交流标准源输出装置

Info

Publication number: CN203241528U
Application number: CN2013202861519U
Authority: CN
Inventors: 陈清平; 陈传岭; 马睿松; 宁亮
Original assignee: Henan Institute of Metrology
Current assignee: Henan Institute of Metrology
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2023-05-23

Abstract

本实用新型涉及多参量电测设备的三相交流标准源输出装置，有效解决多参量电测设备用三相交流标准源的输出问题，其结构是，中央处理器经RS-232接口接微机，数据信号处理器接隔离器，隔离器接信号发生器和变压器，隔离器经时钟信号发生器接D/A转换器，隔离器与扩展器相连，隔离器经D/A转换器接与扩展器相连的自校准器及变压器、比较器，扩展器经信号采集器接比较器，扩展器上有报警器，报警器经取样器接过载保护器，过载保护器与电阻的共端相连，并经电容接变压器，三极管的发射极经电阻相连，三极管的集电极接变压器，波形反馈器与信号发生器相连，信号发生器接三极管的基极，扩展器经相位调节器接D/A转换器，本实用新型结构简单，新颖独特，使用方便。

Description

多参量电测设备的三相交流标准源输出装置

技术领域

本实用新型涉及电器，特别是一种多参量电测设备的三相交流标准源输出装置。

背景技术

近年来，随着我国用电需求的剧增，电力工业呈现出快速增长的态势，随之带动了电测仪器仪表的发展，多参量电测设备是广泛应用于发电厂、电网公司计量测试部门，国家各级计量测试机构，铁路、石油、化工等大型工矿企业、科研机构，作为标准器使用的一类设备。为了保证多参量电测设备的量值准确可靠，这就需要研制一套功能完善且能满足各类型的多参量电测设备校准需要的三相交流标准源的输出装置，但至今未见有这方面的公开报导，因此，研制多参量电测设备校准需要的三相交流标准源的输出装置是一项刻不容缓需要解决的技术问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种多参量电测设备的三相交流标准源输出装置，可有效解决多参量电测设备用的三相交流标准源的输出问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括外壳和外壳内装的中央处理器、时钟信号发生器、D/A转换器、变压器和信号采集器，中央处理器分别与存储器、隔离器、数据信号处理器相连，中央处理器经RS-232接口接微机，数据信号处理器同隔离器相连，隔离器经第一D/A转换器接OSC信号发生器，并经反馈线路接第二变压器，隔离器经时钟信号发生器接第二D/A转换器，隔离器与扩展器相连，隔离器经第三D/A转换器接与扩展器相连的自校准器及第二变压器、比较器，扩展器经信号采集器接比较器，扩展器上有报警器，报警器经取样器接过载保护器，过载保护器与并联的电阻R2、R3、R4的共端相连，电阻R4接地，并经电容C2接第二变压器，三极管BG1、BG2的发射极经电阻R2、R3相连，三极管BG1的集电极接第二变压器和波形反馈器，三极管BG2的集电极接第二变压器，波形反馈器与OSC信号发生器相连，OSC信号发生器经驱动器接三极管BG1、BG2的基极，第一变压器接中央处理器、OSC信号发生器、时钟信号发生器、信号采集器和微机，扩展器经相位调节器接第二D/A转换器。

本实用新型结构简单，新颖独特，使用方便，为多参量电测设备输出标准的三相交流标准源，以保证测量准确。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由图1所示，本实用新型包括外壳和外壳内装的中央处理器（CPU）、时钟信号发生器、D/A转换器、变压器和信号采集器，其特征在于，中央处理器1分别与存储器4、隔离器2、数据信号处理器（DSP）7相连，中央处理器1经RS-232接口6接微机5，数据信号处理器7同隔离器2相连，隔离器2经第一D/A转换器14接OSC信号发生器17，并经反馈线路23接第二变压器B2，隔离器2经时钟信号发生器9接第二D/A转换器16，隔离器2与扩展器（I-0）3相连，隔离器2经第三D/A转换器12接与扩展器3相连的自校准器11及第二变压器B2、比较器13，扩展器3经信号采集器8接比较器13，扩展器3上有报警器22，报警器22经取样器21接过载保护器20，过载保护器20与并联的电阻R2、R3、R4的共端相连，电阻R4接地，并经电容C2接第二变压器B2，三极管BG1、BG2的发射极经电阻R2、R3相连，三极管BG1的集电极接第二变压器B2和波形反馈器18，三极管BG2的集电极接第二变压器B2，波形反馈器18与OSC信号发生器17相连，OSC信号发生器17经驱动器19接三极管BG1、BG2的基极，第一变压器B1接中央处理器1、OSC信号发生器17、时钟信号发生器9、信号采集器8和微机5，扩展器3经相位调节器15接第二D/A转换器16。

为了保证使用效果，所述的扩展器3上装有功能切换和换档器10；所述的第二变压器B2的初级相圈两端分别经串联的电容C1、电阻R1和串联的电容C3、电阻R5接地；所述的外壳上有与第一变压器B1的市电220V输入端相连的接口、第二变压器B2的输出端相连的接口和RS-232接口6。

本实用新型的工作情况是，根据要输出的交流电压或电流值的大小，CPU发出相应指令，经过数字信号处理单元(DSP处理器)后变成一个数字电压或电流信号，通过D/A转换变成模拟电压、电流小信号，并经过功率放大，使之变成足够大的信号，通过隔离输出转换变成各种可用的交流电压、电流输出，在信号的产生中，用OSC信号发生器产生信号。

为了保证信号具有准确的相位输出，采用了相位自校准器（电路）。将输出信号采样后通过扩展器I/O和隔离器与CPU相连接，随时调节信号发生器的相应参数，使之产生符合要求的相位输出。同样，对于其他电量也可以通过自校准电路，不断采集输出信号，与标准值比较，进而调整信号发生器的参数值，使之产生与标准值一致的输出信号。

功放采用的是由两个三级管BG1、BG2构成的对称推挽功率放大器，输出采用隔离的第二变压器B2输出，供电电源采用市电电源的第一变压器B1实现电网隔离。接口总线采用隔离模块实现内部数据总线和外设（包括计算机等）的总线隔离。这样以确保实现三重隔离，提高设备抗干扰能力以及电磁兼容性能。

采用的信号反馈线路、波形反馈线路以及积分差值比较放大线路是确保输出电压或电流稳定以及减小波形失真的关键，上述部分线路构成一个非常稳定的闭环反馈系统：D/A转换器提供一个基准信号与反馈信号进行比较，得到误差信号，再用误差信号去控制作用于OSC信号发生器，以调节信号输出大小，如果输出正是所需要的量，即基准信号＝反馈信号时，此时误差信号为零，控制器不发生作用，OSC信号发生器输出恒定，此时输出保持恒定。

另外在输出端用导线引回一部分输出信号到信号发生器，一方面是引入负反馈机制，保证稳定的输出；另一方面用作量程及保护等机制使用。为了防止误操作引起的仪器烧坏，CPU随时监控内部信号处理，一旦出现异常，马上给出警报。

源内部的系统供电模块可以把220V，50Hz市电，通过整流、滤波、稳压后，变成+60V，±15V，+12V，±5V直流电压给标准源内部系统提供各种工作电源。+60V电压供功放电路使用，±15V电压供各种运算电路使用，+12V电压供继电器使用，±5V电压供CPU或者其他小芯片等元器件使用。为了保证标准源长期稳定可靠的工作，内部的供电模块也具有电磁兼容性EMC控制功能，保证设备在其他电磁环境中符合要求运行并不对环境中的其他设备产生无法忍受的电磁干扰能力。

由上述可以看出，本实用新型结构科学合理，使用效果好，抗电磁干扰强，输出电压或电流稳定，有效保证了多参量电测设备的准确性，可广泛应用于铁路、石油、化工等大型工矿企业、科研机构进行多参量电测设备的校准，经济和社会效益显著。

Claims

1.一种多参量电测设备的三相交流标准源输出装置，包括外壳和外壳内装的中央处理器、时钟信号发生器、D/A转换器、变压器和信号采集器，其特征在于，中央处理器（1）分别与存储器（4）、隔离器（2）、数据信号处理器（7）相连，中央处理器（1）经RS-232接口（6）接微机（5），数据信号处理器（7）同隔离器（2）相连，隔离器（2）经第一D/A转换器（14）接OSC信号发生器（17），并经反馈线路（23）接第二变压器（B2），隔离器（2）经时钟信号发生器（9）接第二D/A转换器（16），隔离器（2）与扩展器（3）相连，隔离器（2）经第三D/A转换器（12）接与扩展器（3）相连的自校准器（11）及第二变压器（B2）、比较器（13），扩展器（3）经信号采集器（8）接比较器（13），扩展器（3）上有报警器（22），报警器（22）经取样器（21）接过载保护器（20），过载保护器（20）与并联的电阻R2、R3、R4的共端相连，电阻R4接地，并经电容C2接第二变压器（B2），三极管BG1、BG2的发射极经电阻R2、R3相连，三极管BG1的集电极接第二变压器（B2）和波形反馈器（18），三极管BG2的集电极接第二变压器（B2），波形反馈器（18）与OSC信号发生器（17）相连，OSC信号发生器（17）经驱动器（19）接三极管BG1、BG2的基极，第一变压器（B1）接中央处理器（1）、OSC信号发生器（17）、时钟信号发生器（9）、信号采集器（8）和微机（5），扩展器（3）经相位调节器（15）接第二D/A转换器（16）。

2.根据权利要求1所述的多参量电测设备的三相交流标准源输出装置，其特征在于，所述的扩展器（3）上装有功能切换和换档器（10）。

3.根据权利要求1所述的多参量电测设备的三相交流标准源输出装置，其特征在于，所述的第二变压器（B2）的初级相圈两端分别经串联的电容C1、电阻R1和串联的电容C3、电阻R5接地。

4.根据权利要求1所述的多参量电测设备的三相交流标准源输出装置，其特征在于，所述的外壳上有与第一变压器（B1）的市电220V输入端相连的接口、第二变压器（B2）的输出端相连的接口和RS-232接口（6）。