CN203551626U - 手持式电能表功耗检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种手持式电能表功耗检测仪，包括绝缘外壳、用于显示检测结果和运行状态的液晶显示器、电源、矩阵键盘、片上处理系统、存储器和通讯模块，所述片上处理系统、存储器和通讯模块均设于所述绝缘外壳内，所述片上处理系统分别连接液晶显示器、电源、矩阵键盘、存储器和通讯模块，所述矩阵键盘设于所述绝缘外壳上，所述液晶显示器嵌在所述绝缘外壳的表面；该种手持式电能表功耗检测仪，集成了对电能表自身的电压线路有功功率、电压线路无功功率、电流线路无功功率等数据自动检测的功能。不仅能够精确地检测电能表功耗，而且通过使用电流互感器和电压互感器的方式采集电流和电压，增强了操作的安全性。

Description

手持式电能表功耗检测仪

技术领域

   本实用新型涉及一种手持式电能表功耗检测仪。 

背景技术

电能表的功耗检测包括三项数据：电压线路视在功率、有功功率、电流线路视在功率。目前常用测量方法如下：一、对电压线路进行功耗检测时，需在参比电压、参比电流、参比温度和参比频率下，测量电压线路的视在功率和有功功率。读取电压线路中网特表的示值P，即为电压线路的有功功率；读取数字式电压线路中电流表的示值I，计算其与参比电压的乘积为该电压线路的视在功率。二、在对电流线路进行功耗检测时，需在参比电压、参比电流、参比温度和参比频率下，测量电流线路的视在功率。读取电流线路电压示值U，计算其与参比电流的乘积为该电流线路的视在功率。 

这样的检测方法会出现一些不合理的检测结果。如对三相四线多功能电能表检测时会出现电能表的视在功率小于有功功率的现象，这在原理上是不可能的。问题出在测量电压线路视在功耗时，用普通万用表测量的电流有效值（RMS）不一定是电压线路电流的真实有效值（TRMS），因为电能表内部电感、电容期间的应用使得电压线路的电流不一定是正弦波。利用含有波形显示的Fluke187电网质量分析仪对上述电能表电压线路电流进行分析，可以看出电流波形已经发生严重畸变。数字万用表利用平均值转换法来进行测量，先测得平均值，再根据正弦波有效值和平均值的关系，使仪表直接显示电压有效值VRMS，这种检测仅适用于正弦波，对于波形失真的测量无能为力，所以带来了错误的测量结果。另外，使用目前方法还存在多台仪表分别测量，数据需要人工计算才能得到结果和可操作性不强等问题。而且使用万用表比接入强电回路，存在一定的安全隐患。 

    上述问题是在电能表功耗检测仪的设计与生产过程中应当予以考虑并解决的问题。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种手持式电能表功耗检测仪解决现有技术中存在的多台仪表分别测量，数据需要人工计算才能得到结果和可操作性不强，且使用万用表比接入强电回路，存在一定的安全隐患的问题。 

本实用新型的技术解决方案是： 

一种手持式电能表功耗检测仪，包括绝缘外壳、用于显示检测结果和运行状态的液晶显示器、电源、矩阵键盘、片上处理系统、存储器和通讯模块，所述片上处理系统、存储器和通讯模块均设于所述绝缘外壳内，所述片上处理系统分别连接液晶显示器、电源、矩阵键盘、存储器和通讯模块，所述矩阵键盘设于所述绝缘外壳上，所述液晶显示器嵌在所述绝缘外壳的表面。

优选地，所述存储器采用24LC256存储芯片，所述通讯模块采用PL2303串口转USB芯片。 

优选地，所述片上处理系统采用71M6541D芯片。 

优选地，所述手持式电能表功耗检测仪分别通过电流互感器、电压互感器连接被测电能表，所述手持式电能表功耗检测仪通过所述通讯模块连接计算机。 

本实用新型一种手持式电能表功耗检测仪，在功率测量方面，采用71M6541D芯片，71M6541D芯片包含△-∑模数转换器以及电能计量引擎，能够精确地测量瞬时电压、电流和计算IRMS、VRMS、有功功率、无功功率，满足功耗测量的要求。在检测自动化方面，71M6541D芯片具有三路USART，在采集到的功耗数据需要生成报表和打印时，能够通过通讯模块将数据上传到计算机中，以便报表的生成和打印。该种手持式电能表功耗检测仪中，电源提供3.3V电压，简化了需要使用多台设备测量功耗的繁琐。最后在安全性方面，该种手持式电能表功耗检测仪，在测量回路中采用了电流互感器和电压互感器，实现了强弱电隔离，提高了操作的安全性。 

该种手持式电能表功耗检测仪，集成了对电能表自身的电压线路有功功率、电压线路无功功率、电流线路无功功率等数据自动检测的功能。手持设备上的液晶显示器实时显示检测的动态过程，当检测结束后，与上位机程序相配合可将采集到的数据上传到计算机中，完成报表的生成和打印。 

本实用新型的有益效果是：本实用新型一种手持式电能表功耗检测仪，集成了对电能表自身的电压线路有功功率、电压线路无功功率、电流线路无功功率等数据自动检测的功能。不仅能够精确地检测电能表功耗，而且通过使用电流互感器和电压互感器的方式采集电流和电压，增强了操作的安全性。解决了由于电压和电流畸变而导致的检测结果不准确的问题，以及使用单项仪器和万用表检测功耗所带来的操作繁琐和安全隐患的问题。 

附图说明

    图1是本实用新型实施例的结构示意图； 

    图2是本实用新型实施例中绝缘外壳、矩阵键盘和液晶显示器的结构示意图；

    图3是本实用新型实施例中与被测电能表的连接示意图；

其中：1-绝缘外壳，2-液晶显示器，3-矩阵键盘，4-电源，5-片上处理系统，6-存储器，7-通讯模块，8-电流互感器，9-电压互感器，10-计算机，11-被测电能表。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。 

如图1和图2所示，本实施例提供一种手持式电能表功耗检测仪，包括绝缘外壳1、用于显示检测结果和运行状态的液晶显示器2、电源4、矩阵键盘3、片上处理系统5、存储器6和通讯模块7，所述片上处理系统5、存储器6和通讯模块7均设于所述绝缘外壳1内，所述片上处理系统5分别连接液晶显示器2、电源4、矩阵键盘3、存储器6和通讯模块7，所述矩阵键盘3设于所述绝缘外壳1上，所述液晶显示器2嵌在所述绝缘外壳1的表面。所述液晶显示器2采用NH12864J-1蓝显示模块。所述存储器6采用24LC256存储芯片，所述通讯模块7采用PL2303串口转USB芯片。所述片上处理系统5采用71M6541D芯片。所述手持式电能表功耗检测仪分别通过电流互感器8、电压互感器9连接被测电能表11，所述手持式电能表功耗检测仪通过所述通讯模块7连接计算机10。 

本实施例的工作流程为：通过矩阵键盘3中的TURN ON按钮启动手持设备，输入被测电能表11的编号，如图3所示将该种手持式电能表功耗检测仪与被测电能表11相连接，按下START按钮启动检测。当检测完成后会在液晶显示器2中显示检测到的功耗值。如需将检测到的数据导入到报表中，则需要通过通讯模块7的USB线与计算机10相连接，上位机程序会自动读取存储器6中的功耗数据。 

本实用新型一种手持式电能表功耗检测仪，在功率测量方面，利用专门的功耗计量芯片检测电能表功耗，采用71M6541D芯片，71M6541D芯片包含△-∑模数转换器以及电能计量引擎，能够精确地测量瞬时电压、电流和计算IRMS、VRMS、有功功率、无功功率，满足功耗测量的要求。在检测自动化方面，71M6541D芯片具有三路USART，在采集到的功耗数据需要生成报表和打印时，能够通过通讯模块7将数据上传到计算机10中，以便报表的生成和打印。该种手持式电能表功耗检测仪中，电源4提供3.3V电压，简化了需要使用多台设备测量功耗的繁琐。最后在安全性方面，该种手持式电能表功耗检测仪，在测量回路中采用了电流互感器8和电压互感器9，实现了强弱电隔离，提高了操作的安全性。 

该种手持式电能表功耗检测仪，集成了对电能表自身的电压线路有功功率、电压线路无功功率、电流线路无功功率等数据自动检测的功能。手持设备上的液晶显示器2实时显示检测的动态过程，当检测结束后，与上位机程序相配合可将采集到的数据上传到计算机10中，完成报表的生成和打印。该种手持式电能表功耗检测仪，不仅能够精确地检测电能表功耗，而且通过使用电流互感器8和电压互感器9的方式采集电流和电压，增强了操作的安全性。解决了由于电压和电流畸变而导致的检测结果不准确的问题，以及使用单项仪器和万用表检测功耗所带来的操作繁琐和安全隐患的问题。 

Claims (4)

1.一种手持式电能表功耗检测仪，其特征在于：包括绝缘外壳（1）、用于显示检测结果和运行状态的液晶显示器（2）、电源（4）、矩阵键盘（3）、片上处理系统（5）、存储器（6）和通讯模块（7），所述片上处理系统（5）、存储器（6）和通讯模块（7）均设于所述绝缘外壳（1）内，所述片上处理系统（5）分别连接液晶显示器（2）、电源（4）、矩阵键盘（3）、存储器（6）和通讯模块（7），所述矩阵键盘（3）设于所述绝缘外壳（1）上，所述液晶显示器（2）嵌在所述绝缘外壳（1）的表面。

2.如权利要求1所述的手持式电能表功耗检测仪，其特征在于：所述存储器（6）采用24LC256存储芯片，所述通讯模块（7）采用PL2303串口转USB芯片。

3.如权利要求1或2所述的手持式电能表功耗检测仪，其特征在于：所述片上处理系统（5）采用71M6541D芯片。

4.如权利要求1或2所述的手持式电能表功耗检测仪，其特征在于：所述手持式电能表功耗检测仪分别通过电流互感器（8）、电压互感器（9）连接被测电能表（11），所述手持式电能表功耗检测仪通过所述通讯模块（7）连接计算机（10）。

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