CN209460393U - 一种免接线多功能电能表参数比对装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种免接线多功能电能表参数比对装置，该装置包括主控电路、直流电源电路、三相转换电路、一个以上输出接口、红外通信电路以及指示灯电路，三相转换电路、红外通信电路以及指示灯电路分别与主控电路电连接；直流电源电路向三相转换电路输送直流电压，主控电路向三相转换电路发送驱动控制信号，三相转换电路向每一个输出接口输出三相交流电压和/或三相交流电流；红外通信电路包括发送电路和接收电路，发送电路和接收电路分别与主控电路电连接；发送电路向电能表发送红外光信号，接收电路接收电能表的红外光信号；主控电路向指示灯电路发送指示信号。应用本实用新型可提高电能表的检测效率。

Description

一种免接线多功能电能表参数比对装置

技术领域

本实用新型涉及电力终端设备检测技术领域，具体的，涉及一种免接线多功能电能表参数比对装置。

背景技术

电能表在电力公司出售电能中具有重要作用，电能表在挂装前，要确保电表各项功能正常以及基本参数设置正确，基本参数包括费率参数、测点参数等等，因此，电力运维现场通常需要对电能表进行多重功能的测试，以确保电能表的精确性。在对电能表进行功能测试时，例如，对电能表进行失压、失流、断相等功能测试时，通常需要向电能表提供三相交流电源，而且在针对不同类型的电能表时，还需要提供不同的测试电压。此外，现有的电能表通常设置有红外收发接口进行通信，通过红外收发接口可进行电能表数据的读取或者向电能表写入设置参数。因此，在进行电能表检测时，需要向电能表提供检测需要的电压或电流，同时还需要利用红外收发装置进行电能表的参数检测，但是，目前并没有将三相电源模块以及红外通信结合的测试平台，对电能表的检测效率不高。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种提高检测效率的免接线多功能电能表参数比对装置。

为了实现上述主要目的，本实用新型提供的免接线多功能电能表参数比对装置包括主控电路、直流电源电路、三相转换电路、一个以上输出接口、红外通信电路以及指示灯电路，直流电源电路向主控电路、三相转换电路、红外通信电路以及指示灯电路提供电源，三相转换电路、红外通信电路以及指示灯电路分别与主控电路电连接；直流电源电路向三相转换电路输送直流电压，主控电路向三相转换电路发送驱动控制信号，三相转换电路向每一个输出接口输出三相交流电压和/或三相交流电流；红外通信电路包括发送电路和接收电路，发送电路和接收电路分别与主控电路电连接；发送电路向电能表发送红外光信号，接收电路接收电能表的红外光信号；主控电路向指示灯电路发送指示信号。

由上述方案可见，本实用新型的免接线多功能电能表参数比对装置通过将三相转换电路和红外通信电路集合在同一个装置上，可利用同一个装置向需要测试的电能表提供测试电源的同时，还可以利用红外通信电路读取需要测试的电能表的参数，并通过主控电路进行比对，从而判断电能表示否合格，并通过指示灯电路进行指示，从而提高电能表的测试效率。

进一步的方案中，三相转换电路包括电压转换电路和电流转换电路，电压转换电路和电流转换电路分别与主控电路电连接，电压转换电路和电流转换电路还分别与输出接口电连接。

由此可见，三相转换电路通过设置电压转换电路和电流转换电路，可向需要测试的电能表提供测试电压和测试电路，满足向电能表提供多种测试电源。

进一步的方案中，电压转换电路包括第一IGBT电路模块、第一LC滤波电路以及第一隔离变压器，第一IGBT电路模块分别与主控电路、直流电源电路以及第一LC滤波电路电连接，第一LC滤波电路的输出端与第一隔离变压器电连接。

由此可见，电压转换电路通过设置第一IGBT电路模块、第一LC滤波电路和第一隔离变压器实现了将直流电压转换为交流电压输出。

进一步的方案中，电流转换电路包括第二IGBT电路模块、第二LC滤波电路以及第二隔离变压器，第二IGBT电路模块分别与主控电路、直流电源电路以及第二LC滤波电路电连接，第二LC滤波电路的输出端与第二隔离变压器电连接。

由此可见，电流转换电路通过设置第二IGBT电路模块、第二LC滤波电路和第二隔离变压器实现了将直流电流转换为交流电流输出。

进一步的方案中，三相转换电路还包括电压采样电路，电压采样电路获取输出接口的电压采样信号，电压采样电路将电压采样信号发送至主控电路。

由此可见，通过设置电压采样电路，可对三相转换电路输出的电压进行采样监控，从而保障输出电压的精确度。

进一步的方案中，三相转换电路还包括电流采样电路，电流采样电路获取输出接口的电流采样信号，电流采样电路将电流采样信号发送至主控电路。

由此可见，通过设置电流采样电路，可对三相转换电路输出的电流进行采样监控，从而保障输出电流的精确度。

进一步的放案中，三相转换电路还包括温度检测电路，温度检测电路与主控电路电连接，温度检测电路获取电压转换电路或电流转换电路的温度信息并将温度信息发送至主控电路。

由此可见，由于三相转换电路需要将直流电压转换成交流电压，在转换电压的过程中会产生大量的热量，从而导致对比装置的工作环境温度升高，可通过设置温度检测电路，对电压转换电路或电流转换电路进行检测，从而保障设备的工作安全。

进一步的方案中，免接线多功能电能表参数比对装置还包括按键电路，按键电路与主控电路电连接。

由此可见，通过设置按键电路，可向主控电路发送按键指令，是的主控电路根据按键指令控制电压或电流的输出。

进一步的方案中，发射电路包括第一PNP三极管、第二PNP三极管以及二极管，第一PNP三极管的基极与主控电路电连接，第一PNP三极管的发射极与直流电源电路电连接，第一PNP三极管的集电极与第二PNP三极管的发射极电连接，第二PNP三极管的基极与主控电路电连接，第二PNP三极管的集电极与二极管的阳极电连接，二极管的阴极接地。

由此可见，发射电路通过设置第一PNP三极管和第二PNP三极管进行控制二极管的工作状态，从而实现通信信号的发送。

进一步的方案中，接收电路包括光敏三极管和反相器，光敏三极管的输出端与反相器的输入端电连接，反相器的输出端与主控电路电连接。

由此可见，接收电路通过设置光敏三极管和反相器，可通过光敏三极管获取电能表的红外光信号，并通过反相器对接收到信号进行波形转换得到方波信号，从而提高输入信号的功率。

附图说明

图1是本实用新型免接线多功能电能表参数比对装置实施例的电路结构框图。

图2是本实用新型免接线多功能电能表参数比对装置实施例中三相转换电路的电路结构框图。

图3是本实用新型免接线多功能电能表参数比对装置实施例中电压转换电路的电路原理图。

图4是本实用新型免接线多功能电能表参数比对装置实施例中电流转换电路的电路原理图。

图5是本实用新型免接线多功能电能表参数比对装置实施例中电压采样电路的电路原理图。

图6是本实用新型免接线多功能电能表参数比对装置实施例中电流采样电路的电路原理图。

图7是本实用新型免接线多功能电能表参数比对装置实施例中红外通信电路的电路原理图。

图8是本实用新型免接线多功能电能表参数比对装置实施例中温度检测电路的电路原理图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的免接线多功能电能表参数比对装置包括主控电路1、直流电源电路2、三相转换电路3、一个以上输出接口4、红外通信电路5、指示灯电路6、按键电路7以及温度检测电路8，直流电源电路2向主控电路1、三相转换电路3、红外通信电路5、指示灯电路6、按键电路7以及温度检测电路8提供电源。三相转换电路3、红外通信电路5、指示灯电路6、按键电路7以及温度检测电路8分别与主控电路1电连接，直流电源电路2向三相转换电路3输送直流电压，主控电路1向三相转换电路3发送驱动控制信号，三相转换电路3向每一个输出接口4输出三相交流电压和/或三相交流电流。

参见图2，三相转换电路3包括电压转换电路31、电流转换电路32、电压采样电路33和电流采样电路34，电压转换电路31、电流转换电路32、电压采样电路33和电流采样电路34分别与主控电路1电连接，电压转换电路31和电流转换电路32还分别与输出接口4电连接。主控电路1向电压转换电路31发送第一PWM驱动控制信号，电压转换电路31根据第一PWM驱动控制信号将直流电源电路2提供的直流电压转换成交流电压输出。主控电路1向电流转换电路32发送第二PWM驱动控制信号，电流转换电路32根据第二PWM驱动控制信号将直流电源电路2提供的直流电流转换成交流电流输出。电压采样电路33获取输出接口4的电压采样信号，电压采样电路33将电压采样信号发送至主控电路1，电流采样电路34获取输出接口4的电流采样信号，电流采样电路34将电流采样信号发送至主控电路1。

参见图3，电压转换电路31包括第一IGBT电路模块311、第一LC滤波电路312以及第一隔离变压器313，第一IGBT电路模块311分别与主控电路1、直流电源电路2以及第一LC滤波电路312电连接，第一LC滤波电路312的输出端与第一隔离变压器313电连接。第一IGBT电路模块311获取主控电路1的第一PWM驱动控制信号并将将直流电源电路2提供的直流电压转换成交流电压。其中，第一IGBT电路模块311可利用现有的IGBT模块，用于实现将直流电压信号转换成方波信号。第一LC滤波电路312是由电感和电容组成的LC滤波电路，用于将方波信号滤波成光滑的正弦波信号。第一隔离变压器313采用已知的隔离变压器。

参见图4，电流转换电路32包括第二IGBT电路模块321、第二LC滤波电路322以及第二隔离变压器323，第二IGBT电路模块321分别与主控电路1、直流电源电路2以及第二LC滤波电路322电连接，第二LC滤波电路322的输出端与第二隔离变压器323电连接。第二IGBT电路模块321获取主控电路1的第二PWM驱动控制信号并将将直流电源电路2提供的直流电流转换成交流电流。其中，第二IGBT电路模块321可利用现有的IGBT模块，用于实现将直流电流信号转换成方波信号。第二LC滤波电路322是由电感和电容组成的LC滤波电路，用于将方波信号滤波成光滑的正弦波信号。第二隔离变压器323采用已知的隔离变压器。

参见图5，电压采样电路33包括电压互感器T1和第一运算放大器U1，电压互感器T1和第一运算放大器U1电连接，电压互感器T1通过端子331和端子332获取输出接口4的电压采样信号并发送至第一运算放大器U1，第一运算放大器U1将放大后的电压采样信号通过端子333发送至主控电路1。由图3中可知，电压转换电路31输出的是三路不同相的交流电压，因此，每一路输出端均需设置有电压采样电路33进行电压的采集，以便监控。

参见图6，电流采样电路34包括电流互感器T2和第二运算放大器U2，电流互感器T2和第二运算放大器U2电连接，电流互感器T2通过端子341和端子342获取输出接口4的电流采样信号并发送至第二运算放大器U2，第二运算放大器U2将放大后的电流采样信号通过端子343发送至主控电路1。由图4可知，电流转换电路32输出的是三路不同相的交流电流，因此，每一路输出端均需设置有电流采样电路34进行电流的采集，以便监控。

参见图7，红外通信电路5包括发送电路51和接收电路52，发送电路51和接收电路52分别与主控电路1电连接。发送电路51向电能表发送红外光信号，接收电路52接收电能表的红外光信号。

发送电路51包括第一PNP三极管Q1、第二PNP三极管Q2以及二极管D1，第一PNP三极管Q1的基极与主控电路1电连接，第一PNP三极管Q1的发射极与直流电源电路2电连接，第一PNP三极管Q1的集电极与第二PNP三极管Q2的发射极电连接，第二PNP三极管Q2的基极与主控电路1电连接，第二PNP三极管Q2的集电极与二极管D1的阳极电连接，二极管D1的阴极接地。主控电路1通过控制第一PNP三极管Q1、第二PNP三极管Q2的导通或截止，从而控制二极管D1发光或熄灭，从而实现信号的发送。

接收电路52包括光敏三极管521和反相器522，光敏三极管521的输出端与反相器522的输入端电连接，反相器522的输出端与主控电路1电连接。本实施例中，反相器522采用74HC14D型号的反相器。光敏三极管521获取电能表的红外光信号，反相器522对接收到信号进行波形转换得到方波信号并发送至主控电路1。

参见图8，温度检测电路8包括热敏电阻TE、电容C1以及电阻R2，电阻R2的第一端与直流电源电路2电连接，电阻R2的第二端与电容C1的第一端电连接，电容C1的第二端接地，热敏电阻TE的两端分别与电容C1的第一端和电容C1的第二端电连接，电容C1的第一端通过端子81与主控电路1电连接。本实施例中，温度检测电路8主要用于监测电压转换电路31中第一IGBT电路模块311和电流转换电路32中第二IGBT电路模块321的温度，便于温度过高时进行断电控制，停止工作。温度检测电路8的数量是第一IGBT电路模块311的数量与第二IGBT电路模块321的数量的总和，每一个温度检测电路8对应一个IGBT电路模块。

由图1还可知，免接线多功能电能表参数比对装置还包括指示灯电路6和按键电路7，主控电路1向指示灯电路6发送指示信号，按键电路7向主控电路1发送按键控制信号。本实施例中，指示灯电路6设置有两个LED灯(未示出)，其中，一个用于指示受检测的电能表合格，另一个用于指示受检测的电能表不合格。按键电路7中的每个按键对应一种电能表测试方案，主控电路1通过判断按键电路7中哪一个按键发送的按键信号，从而可选择测试的方案对电能表进行测试。

本实用新型的免接线多功能电能表参数比对装置在进行工作时，首先将电能表与输出接口4电连接，完成连接后，通过按键电路7发送按键信号，主控电路1接收按键电路的按键信号并判断需要测试的方案，主控电路1根据需要测试的方案向三相转换电路3发送驱动控制信号。三相转换电路3根据接收到的驱动控制信号将直流电源电路2的直流电源转换成交流电源并向与输出接口4电连接的电能表输送。电能表正常工作后，利用红外通信电路5与电能表进行通信，红外通信电路5读取电能表的参数数据并反馈至主控电路1中，主控电路1根据红外通信电路5读取的参数数据与预存的参数数据进行比对，从而可判断电能表是否合格，主控电路1根据判断结果向指示灯电路发送指示信号，以便检测人员获知。

由上述可知，本实用新型的免接线多功能电能表参数比对装置通过将三相转换电路和红外通信电路集合在同一个装置上，可利用同一个装置向需要测试的电能表提供测试电源的同时，还可以利用红外通信电路读取需要测试的电能表的参数，并通过主控电路进行比对，从而判断电能表示否合格，并通过指示灯电路进行指示，从而提高电能表的测试效率。

需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，但发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型做出的非实质性修改，也均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种免接线多功能电能表参数比对装置，其特征在于，包括

主控电路、直流电源电路、三相转换电路、一个以上输出接口、红外通信电路以及指示灯电路，所述直流电源电路向所述主控电路、所述三相转换电路、所述红外通信电路以及所述指示灯电路提供电源，所述三相转换电路、所述红外通信电路以及所述指示灯电路分别与所述主控电路电连接；

所述直流电源电路向所述三相转换电路输送直流电压，所述主控电路向所述三相转换电路发送驱动控制信号，所述三相转换电路向每一个所述输出接口输出三相交流电压和/或三相交流电流；

所述红外通信电路包括发送电路和接收电路，所述发送电路和所述接收电路分别与所述主控电路电连接；

所述发送电路向电能表发送红外光信号，所述接收电路接收所述电能表的红外光信号；

所述主控电路向所述指示灯电路发送指示信号。

2.根据权利要求1所述的免接线多功能电能表参数比对装置，其特征在于，

所述三相转换电路包括电压转换电路和电流转换电路，所述电压转换电路和所述电流转换电路分别与所述主控电路电连接，所述电压转换电路和所述电流转换电路还分别与所述输出接口电连接。

3.根据权利要求2所述的免接线多功能电能表参数比对装置，其特征在于，

所述电压转换电路包括第一IGBT电路模块、第一LC滤波电路以及第一隔离变压器，所述第一IGBT电路模块分别与所述主控电路、所述直流电源电路以及所述第一LC滤波电路电连接，所述第一LC滤波电路的输出端与所述第一隔离变压器电连接。

4.根据权利要求2所述的免接线多功能电能表参数比对装置，其特征在于，

所述电流转换电路包括第二IGBT电路模块、第二LC滤波电路以及第二隔离变压器，所述第二IGBT电路模块分别与所述主控电路、所述直流电源电路以及所述第二LC滤波电路电连接，所述第二LC滤波电路的输出端与所述第二隔离变压器电连接。

5.根据权利要求2所述的免接线多功能电能表参数比对装置，其特征在于，

所述三相转换电路还包括电压采样电路，所述电压采样电路获取所述输出接口的电压采样信号，所述电压采样电路将所述电压采样信号发送至所述主控电路。

6.根据权利要求2所述的免接线多功能电能表参数比对装置，其特征在于，

所述三相转换电路还包括电流采样电路，所述电流采样电路获取所述输出接口的电流采样信号，所述电流采样电路将所述电流采样信号发送至所述主控电路。

7.根据权利要求2所述的免接线多功能电能表参数比对装置，其特征在于，

所述免接线多功能电能表参数比对装置还包括温度检测电路，所述温度检测电路与所述主控电路电连接，所述温度检测电路获取所述电压转换电路或所述电流转换电路的温度信息并将所述温度信息发送至所述主控电路。

8.根据权利要求1至7任一项所述的免接线多功能电能表参数比对装置，其特征在于，

所述免接线多功能电能表参数比对装置还包括按键电路，所述按键电路与所述主控电路电连接。

9.根据权利要求1至7任一项所述的免接线多功能电能表参数比对装置，其特征在于，

所述发送电路包括第一PNP三极管、第二PNP三极管以及二极管，所述第一PNP三极管的基极与所述主控电路电连接，所述第一PNP三极管的发射极与所述直流电源电路电连接，所述第一PNP三极管的集电极与所述第二PNP三极管的发射极电连接，所述第二PNP三极管的基极与所述主控电路电连接，所述第二PNP三极管的集电极与所述二极管的阳极电连接，所述二极管的阴极接地。

10.根据权利要求1至7任一项所述的免接线多功能电能表参数比对装置，其特征在于，

所述接收电路包括光敏三极管和反相器，所述光敏三极管的输出端与所述反相器的输入端电连接，所述反相器的输出端与所述主控电路电连接。