CN204188793U - 一种小模拟量电能表和数字化电能表校验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小模拟量电能表和数字化电能表校验装置，属于仪表校验领域。小模拟量电能表和数字化电能表校验装置通过控制模块设置数据处理模块的工作参数，模数采样模块对输入的三路电压、电流标准信号进行小信号采样，并将采样值传送给数据处理模块，光报文收发模块通过光以太网接口与外部局域网通信以接收或者发送报文信息，数据处理模块通过对输入的数据运算处理得到最终数据，并将最终数据发送至控制模块，控制模块将最终数据发送至触控显示屏。本实用新型通过所述一种小模拟量电能表和数字化电能表校验装置，实现了同时满足三相电能表和数字化电能表的校验。

Description

一种小模拟量电能表和数字化电能表校验装置

技术领域

本实用新型涉及仪表校验领域，特别涉及一种小模拟量电能表和数字化电能表校验装置。

背景技术

当前,人类的生活和电能息息相关，电能不仅涉及到人们的日常活动而且和工业生产、科技发展密不可分。随着电力市场需求，电能表行业快速发展，从传统电能表到智能电能表。电能表在功能增加的同时必须进行电能精确计算，作为电能生产者和消费者之间一个公平的计量者。因此，电能表校验装置在计量单位和供电部门是一种重要校验设备。

目前，三相电能表和数字化电能表校验仪等电能计量设备的应用越来越广泛，但是能同时满足三相电能表和数字化电能表校验的装置并不多，而且存在检定过程自动化程度低，操作繁琐，过程复杂等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种小模拟量电能表和数字化电能表校验装置，旨在解决现有的不能同时满足三相电能表和数字化电能表校验的问题。

本实用新型是这样实现的，一种小模拟量电能表和数字化电能表校验装置，包括：

用于提供供电电压的电源模块；

用于显示测试功能、测试参数和最终数据的触控显示屏；

用于选择所述测试功能和所述测试参数的键盘；

用于设置数据处理模块的工作参数，并将接收的所述最终数据发送给所述触控显示屏的控制模块；

用于通过对输入的数据运算处理得到所述最终数据，并将所述最终数据发送至所述控制模块的数据处理模块；所述数据包括采样值和报文信息；

用于对输入的三路电压、电流标准信号进行小信号采样，并将所述采样值传送给所述数据处理模块的模数采样模块；

用于通过光以太网接口与外部局域网通信以接收或者发送所述报文信息的光报文收发模块；

所述电源模块与所述控制模块和所述数据处理模块连接，所述模数采样模块与所述数据处理模块连接，所述光报文收发模块与所述数据处理模块连接，所述数据处理模块与所述控制模块连接，所述控制模块与所述触控显示屏和所述键盘连接。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：

从上述本实用新型可知，由于通过控制模块设置数据处理模块的工作参数，模数采样模块对输入的三路电压、电流标准信号进行小信号采样，并将采样值传送给数据处理模块，光报文收发模块通过光以太网接口与外部局域网通信以接收或者发送报文信息，数据处理模块通过对输入的数据运算处理得到最终数据，并将最终数据发送至控制模块，控制模块将最终数据发送至触控显示屏，因此，实现了同时满足三相电能表和数字化电能表的校验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种小模拟量电能表和数字化电能表校验装置第一实施例的原理框图；

图2为本实用新型一种小模拟量电能表和数字化电能表校验装置电源模块的电路图；

图3为本实用新型一种小模拟量电能表和数字化电能表校验装置光报文收发模块的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型一种小模拟量电能表和数字化电能表校验装置第一实施例的原理框图，参见图1，包括：用于提供供电电压的电源模块10；用于显示测试功能、测试参数和最终数据的触控显示屏20；用于选择测试功能和测试参数的键盘30；用于设置数据处理模块的工作参数，并将接收的最终数据发送给触控显示屏的控制模块40；用于通过对输入的数据运算处理得到最终数据，并将最终数据发送至控制模块的数据处理模块50；上述数据包括采样值和报文信息；用于对输入的三路电压、电流标准信号进行小信号采样，并将采样值传送给数据处理模块的模数采样模块70；用于通过光以太网接口与外部局域网通信以接收或者发送报文信息的光报文收发模块60；电源模块10与控制模块40和数据处理模块50连接，模数采样模块70与数据处理模块50连接，光报文收发模块60与数据处理模块50连接，数据处理模块50与控制模块40连接，控制模块40与触控显示屏20和键盘30连接。

上述的报文信息为标准的IEC61850-9-1/2数据。

具体实施中，控制模块40与触控显示屏20可通过RGB接口连接，模数采样模块70与数据处理模块50可通过SPORT接口连接，光报文收发模块60与数据处理模块50可通过以太网接口连接，控制模块40与数据处理模块50可通过以太网接口、串行接口和SPORT接口连接。

模数采样模块70包括钳形电流互感器。使得现场接线简便，无需断开电流回路即可直接接入。

具体实施中，触控显示屏20可以是电阻式触控显示屏，对角线长度可以为8.4英寸。键盘30可以通过可插拔的接口连接控制模块40，方便更换键盘或直接将键盘拆卸。

具体实施中，模数采样模块70可采用的是高精度模数转换芯片，能同时进行六路通道进行采样，将采样后的数据传送给数据处理模块50。

用户可以通过键盘30与触控显示屏20启动控制模块40的各项测试功能，并通过触控显示屏20直观地调整各项测试参数，或查看测试结果。

电源模块包括电源管理芯片PU1、第一发光二极管LED34、二极管D6、第一电感PL1、第一电容PC1、第二电容PC2、第三电容PC3、第四电容PC4、第五电容PC5、第六电容PC6、第一电阻PR1、第二电阻PR4、第三电阻PR5、第四电阻PR6、第五电阻PR7、第六电阻PR8、第七电阻PR9、第八电阻PR10、第九电阻PR11、第十电阻PR12、第十一电阻PR13、第十二电阻PR14和第十三电阻PR15；电源管理芯片PU1的充电输入电压端与第一电源、第一电容PC1的第一端、第二电阻PR4的第一端、第一电阻PR1的第一端、电源管理芯片PU1的模拟器件电源输入端、第三电容PC3的第一端连接，电源管理芯片PU1的充电第一状态端与第一发光二极管LED34的第一阴极连接，电源管理芯片PU1的充电第二状态端与第一发光二极管LED34的第二阴极连接，电源管理芯片PU1的定时和终止控制端与第二电容PC2的第一端连接，电源管理芯片PU1的使能端与电源管理芯片PU1的模拟器件电源接地端、第二电容PC2的第二端、第三电容PC3的第二端、第四电容PC4的第一端、第三电阻PR5的第一端、第四电阻PR6的第一端、第六电容PC6的第一端、第六电阻PR8的第一端、第九电阻PR11的第一端、第十电阻PR12的第一端、第十一电阻PR13的第一端、第十二电阻PR14的第一端、第十三电阻PR15的第一端共接，电源管理芯片PU1的输出电压模拟反馈调节端与第八电阻PR10的第一端、第九电阻PR11的第二端连接，电源管理芯片PU1的充电电流输出电感连接端与二极管D6的阴极、第一电感PL1的第一端连接，电源管理芯片PU1的电源地输入端与二极管D6的阳极、第五电容PC5的第一端、第一电容PC1的第二端、第二电阻PR4的第二端、第十电阻PR12的第二端、第十一电阻PR13的第二端、第十二电阻PR14的第二端、第十三电阻PR15的第二端共接与电源地，电源管理芯片PU1的电流采样输入端与第一电感PL1的第二端、第五电容PC5的第二端、第七电阻PR9的第一端、第六电容PC6的第二端连接，电源管理芯片PU1的电池电压采样输入端与第七电阻PR9的第二端、第八电阻PR10的第二端为电源模块的电压输出端连接，电源管理芯片PU1的充电电流第一设置端与第三电阻PR5的第二端连接，电源管理芯片PU1的充电电流第二设置端与第四电阻PR6的第二端连接，电源管理芯片PU1的温度检测输入端与第五电阻PR7的第一端、第六电阻PR8的第一端连接，电源管理芯片PU1的温度检测内部调整电压端与第四电容PC4的第二端、第五电阻PR7的第二端连接，第一电阻PR1的第二端与发光二级管LED34的阳极连接。具体实施中，电源管理芯片可为型号为BQ24105IRHLRQ1的电源管理芯片。

因为第一电源可为12V的电池，所以实现了可现场对小模拟量电能表和数字化电能表进行校验。

光报文收发模块包括收发器U402、排阻RA403、第二发光二级管LED7、第三发光二极管LED8、第二电感L404、第三电感L405、第七电容C412、第八电容C416、第九电容C417、第十电容C418、第十一电容C421、第十四电阻R411、第十五电阻R414、第十六电阻R415、第十七电阻R416，第十八电阻R413；收发器U402的接收数据第一端为光报文收发模块的第一输出端，收发器U402的接收数据第二端为光报文收发模块的第二输出端，收发器U402的接收数据第三端为光报文收发模块的第三输出端，收发器U402的接收数据第四端为光报文收发模块的第四输出端，收发器U402的接收时钟端为光报文收发模块的第五输出端，收发器U402的载波监听端为光报文收发模块的第六输出端，收发器U402的冲突检测端为光报文收发模块的第七输出端，收发器U402的接收数据有效端为光报文收发模块的第八输出端，收发器U402的传输时钟端为光报文收发模块的第九输出端，收发器U402的传输使能端为光报文收发模块的第一输入端，收发器U402的传输数据第一端为光报文收发模块的第二输入端，收发器U402的传输数据第二端为光报文收发模块的第三输入端，收发器U402的传输数据第三端为光报文收发模块的第四输入端，收发器U402的传输数据第四端为光报文收发模块的第五输入端，收发器U402的数据输入/输出管理端为光报文收发模块的第一输入输出端，收发器U402的数据管理时钟端为光报文收发模块的第六输入端，收发器U402的光纤/UTP使能端与第十四电阻R411第一端连接，第十四电阻R411第二端、收发器U402的3.3V数字电源输入端、排阻403的第8脚、第十七电阻R416的第一端、第三电感L405的第一端共接于第二电源，收发器U402的25MHz晶振输入端为光报文收发模块的第七输入端，收发器U402的电源回馈输出端与第二电感L404的第一端、第七电容C412的第一端、第八电容C416的第一端连接，收发器U402的电源回馈输入端与第二电感L404的第二端、第十一电容C421的第一端连接，第七电容C412的第二端、第八电容C416的第二端、第十一电容C421的第二端、第九电容C417的第一端、第十电容C418的第一端、第二发光二极管LED7的阴极、第十五电阻R414的第一端，排阻RA403的第2脚、排阻RA403的第4脚、排阻RA403的第6脚、第十八电阻R413的第一端共接于电源地，收发器U402的3.3V模拟电源输入端与第九电容C417的第二端、第十电容C418的第二端、第三电感L405的第二端连接，收发器U402的传输输出正极端为光报文收发模块的第十输出端，收发器U402的传输输出负极端为光报文收发模块的第十一输出端，收发器U402的接收输入正极端为光报文收发模块的第八输入端，收发器U402的接收输入负极端为光报文收发模块的第九输入端，收发器U402的冲突LED端与排阻第1脚连接，收发器U402的连接100/ACT LED端与第十五电阻R414第二端、第十六电阻R415第一端连接，收发器U402的连接10/ACT LED端与排阻第3脚连接，收发器U402的全双工LED端与排阻第5脚连接，收发器U402的连接LED端与排阻第7脚、第三发光二极管LED8阴极连接，收发器U402的第一锁存端、收发器U402的第二锁存端、收发器U402的第三锁存端、收发器U402的掉线省电模式端、收发器U402的第四锁存端共接于第二电源，收发器U402的传输偏压电阻器连接端与第十八电阻R413的第二端连接，收发器U402的复位端为光报文收发模块的第十输入端，第十六电阻R415第二端与第二发光二极管LED7的阳极连接，第十七电阻R416的第二端与与第三发光二极管LED8的阳极连接。具体实施中，收发器可为型号为RTL8201的收发器。

本实用新型实施例通过控制模块设置数据处理模块的工作参数，模数采样模块对输入的三路电压、电流标准信号进行小信号采样，并将采样值传送给数据处理模块，光报文收发模块通过光以太网接口与外部局域网通信以接收或者发送报文信息，数据处理模块通过对输入的数据运算处理得到最终数据，并将最终数据发送至控制模块，控制模块将最终数据发送至触控显示屏，因此，实现了同时满足三相电能表和数字化电能表的校验。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种小模拟量电能表和数字化电能表校验装置，其特征在于，包括：

用于提供供电电压的电源模块；

用于显示测试功能、测试参数和最终数据的触控显示屏；

用于选择所述测试功能和所述测试参数的键盘；

用于设置数据处理模块的工作参数，并将接收的所述最终数据发送给所述触控显示屏的控制模块；

用于通过对输入的数据运算处理得到所述最终数据，并将所述最终数据发送至所述控制模块的数据处理模块；所述数据包括采样值和报文信息；

用于对输入的三路电压、电流标准信号进行小信号采样，并将所述采样值传送给所述数据处理模块的模数采样模块；

用于通过光以太网接口与外部局域网通信以接收或者发送所述报文信息的光报文收发模块；

所述电源模块与所述控制模块和所述数据处理模块连接，所述模数采样模块与所述数据处理模块连接，所述光报文收发模块与所述数据处理模块连接，所述数据处理模块与所述控制模块连接，所述控制模块与所述触控显示屏和所述键盘连接。

2.根据权利要求1所述的小模拟量电能表和数字化电能表校验装置，其特征在于，所述控制模块与所述触控显示屏通过RGB接口连接。

3.根据权利要求1所述的小模拟量电能表和数字化电能表校验装置，其特征在于，所述模数采样模块与所述数据处理模块通过SPORT接口连接。

4.根据权利要求1所述的小模拟量电能表和数字化电能表校验装置，其特征在于，所述光报文收发模块与所述数据处理模块通过以太网接口连接。

5.根据权利要求1所述的小模拟量电能表和数字化电能表校验装置，其特征在于，所述控制模块与所述数据处理模块通过以太网接口、串行接口和SPORT接口连接。

6.根据权利要求1所述的小模拟量电能表和数字化电能表校验装置，其特征在于，所述模数采样模块包括钳形电流互感器。

7.根据权利要求1所述的小模拟量电能表和数字化电能表校验装置，其特征在于，所述电源模块包括电源管理芯片、第一发光二极管、二极管、第一电感、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻和第十三电阻；

所述电源管理芯片的充电输入电压端与第一电源、所述第一电容的第一端、所述第二电阻的第一端、所述第一电阻的第一端、所述电源管理芯片的模拟器件电源输入端、所述第三电容的第一端连接，所述电源管理芯片的充电第一状态端与所述第一发光二极管的第一阴极连接，所述电源管理芯片的充电第二状态端与所述第一发光二极管的第二阴极连接，所述电源管理芯片的定时和终止控制端与所述第二电容的第一端连接，所述电源管理芯片的使能端与所述电源管理芯片的模拟器件电源接地端、所述第二电容的第二端、所述第三电容的第二端、所述第四电容的第一端、所述第三电阻的第一端、所述第四电阻的第一端、所述第六电容的第一端、所述第六电阻的第一端、所述第九电阻的第一端、所述第十电阻的第一端、所述第十一电阻的第一端、所述第十二电阻的第一端、所述第十三电阻的第一端共接，所述电源管理芯片的输出电压模拟反馈调节端与所述第八电阻的第一端、所述第九电阻的第二端连接，所述电源管理芯片的充电电流输出电感连接端与所述二极管的阴极、所述第一电感的第一端连接，所述电源管理芯片的电源地输入端与所述二极管的阳极、所述第五电容的第一端、所述第一电容的第二端、所述第二电阻的第二端、所述第十电阻的第二端、所述第十一电阻的第二端、所述第十二电阻的第二端、所述第十三电阻的第二端共接与电源地，所述电源管理芯片的电流采样输入端与所述第一电感的第二端、所述第五电容的第二端、所述第七电阻的第一端、所述第六电容的第二端连接，所述电源管理芯片的电池电压采样输入端与所述第七电阻的第二端、所述第八电阻的第二端为电源模块的电压输出端连接，所述电源管理芯片的充电电流第一设置端与所述第三电阻的第二端连接，所述电源管理芯片的充电电流第二设置端与所述第四电阻的第二端连接，所述电源管理芯片的温度检测输入端与所述第五电阻的第一端、所述第六电阻的第一端连接，所述电源管理芯片的温度检测内部调整电压端与所述第四电容的第二端、所述第五电阻的第二端连接，所述第一电阻的第二端与所述发光二级管的阳极连接。

8.根据权利要求1所述的小模拟量电能表和数字化电能表校验装置，其特征在于，所述光报文收发模块包括收发器、排阻、第二发光二级管、第三发光二极管、第二电感、第三电感、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻，第十八电阻；

所述收发器的接收数据第一端为所述光报文收发模块的第一输出端，所述收发器的接收数据第二端为所述光报文收发模块的第二输出端，所述收发器的接收数据第三端为所述光报文收发模块的第三输出端，所述收发器的接收数据第四端为所述光报文收发模块的第四输出端，所述收发器的接收时钟端为所述光报文收发模块的第五输出端，所述收发器的载波监听端为所述光报文收发模块的第六输出端，所述收发器的冲突检测端为所述光报文收发模块的第七输出端，所述收发器的接收数据有效端为所述光报文收发模块的第八输出端，所述收发器的传输时钟端为所述光报文收发模块的第九输出端，所述收发器的传输使能端为所述光报文收发模块的第一输入端，所述收发器的传输数据第一端为所述光报文收发模块的第二输入端，所述收发器的传输数据第二端为所述光报文收发模块的第三输入端，所述收发器的传输数据第三端为所述光报文收发模块的第四输入端，所述收发器的传输数据第四端为所述光报文收发模块的第五输入端，所述收发器的数据输入/输出管理端为所述光报文收发模块的第一输入输出端，所述收发器的数据管理时钟端为所述光报文收发模块的第六输入端，所述收发器的光纤/UTP使能端与所述第十四电阻第一端连接，所述第十四电阻第二端、所述收发器的3.3V数字电源输入端、所述排阻的第8脚、所述第十七电阻的第一端、所述第三电感的第一端共接于第二电源，所述收发器的25MHz晶振输入端为所述光报文收发模块的第七输入端，所述收发器的电源回馈输出端与所述第二电感的第一端、所述第七电容的第一端、所述第八电容的第一端连接，所述收发器的电源回馈输入端与所述第二电感的第二端、所述第十一电容的第一端连接，所述第七电容的第二端、所述第八电容的第二端、所述第十一电容的第二端、所述第九电容的第一端、所述第十电容的第一端、所述第二发光二极管的阴极、所述第十五电阻的第一端，所述排阻的第2脚、所述排阻的第4脚、所述排阻的第6脚、所述第十八电阻的第一端共接于电源地，所述收发器的3.3V模拟电源输入端与所述第九电容的第二端、所述第十电容的第二端、所述第三电感的第二端连接，所述收发器的传输输出正极端为所述光报文收发模块的第十输出端，所述收发器的传输输出负极端为所述光报文收发模块的第十一输出端，所述收发器的接收输入正极端为所述光报文收发模块的第八输入端，所述收发器的接收输入负极端为所述光报文收发模块的第九输入端，所述收发器的冲突LED端与排阻第1脚连接，所述收发器的连接100/ACT LED端与所述第十五电阻第二端、所述第十六电阻第一端连接，所述收发器的连接10/ACT LED端与排阻第3脚连接，所述收发器的全双工LED端与排阻第5脚连接，所述收发器的连接LED端与排阻第7脚、所述第三发光二极管阴极连接，所述收发器的第一锁存端、所述收发器的第二锁存端、所述收发器的第三锁存端、所述收发器的掉线省电模式端、所述收发器的第四锁存端共接于所述第二电源，所述收发器的传输偏压电阻器连接端与所述第十八电阻的第二端连接，所述收发器的复位端为所述光报文收发模块的第十输入端，所述第十六电阻第二端与所述第二发光二极管的阳极连接，所述第十七电阻的第二端与与所述第三发光二极管的阳极连接。