CN212060552U - 三相多功能便携式电能表校验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种三相多功能便携式电能表校验装置。它解决了现有的电表检验装置体积大且通讯速率不佳的问题，它主控系统，主控系统与信号发生系统相连，且主控系统外连接有具有输入键盘的PC机和信息显示屏幕，主控系统内具有主控芯片，且主控芯片一端连接有脉冲输入装置，主控芯片另一端连接有多功能电能表，且多功能电能表一端与设置在信号发生系统内的CPLD芯片相连，CPLD芯片与主控芯片相连，且CPLD芯片一端连接有信号处理芯片，另一端连接有可发射时钟脉冲的时钟信号发射装置，且信号处理芯片与主控芯片之间相互连接。本实用新型的优点在于：有效缩小了装置的体积，避免了现场安装的不便，且提高了通讯速率。

Description

三相多功能便携式电能表校验装置

技术领域

本实用新型涉及电表检测技术领域，具体涉及一种三相多功能便携式电能表校验装置。

背景技术

三相多功能电表是专门用于实现配电系统中的电能测量、电能管理的产品，为高低压配电系统提供了一个通用的智能解决方案，通过测量多个电参量来对配电系统进行监视，而且具有变送、统计、通讯等功能，提高供电可靠性和使用效率，广泛应用于商业建筑、火电、水电、钢铁、石化、冶金等行业，为整个配电和动力系统提供安全可靠和高效的控制和保护。目前行业中，相应的多功能电表检验一般采用两种方案：手动和自动，其中，手动检验的方式需要手工接线，步骤繁琐，且检验精度低，可靠性差，效率产能低；而自动检验的方式，虽然自动化程度提高，但是检验装置的生产成本过高，对环境要求也比较严格，操作复杂，设计要求高，同时，由于现在的电能表都有费率切换的功能，需要对时钟信号的准确度进行测试，然而现有的普通测试装置由于时钟测试仪体积较大，无法放入现有的机箱内，需要在外部单独再配置一个时钟测试单元，不仅增加了携带的复杂性，使用不便，而且检验控制流程复杂，通讯速率不佳。

为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种三相多功能电表检验装置[CN201410593158.4]，它包括由一体化的稳定电流电压源、采样器、分布式误差计算器、电源及过载自动保护电路、标准表、被检表、控制系统、通信系统、时基频率仪组成。

上述方案在一定程度上解决了现有的电表检验装置操作复杂、检验效率低且生产成本高的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如：时钟测试仪体积较大，无法放入现有的机箱，使用不便，且检验控制流程复杂，通讯速率不佳。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，体积较小且通讯速率好的三相多功能便携式电能表校验装置。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本三相多功能便携式电能表校验装置，包括主控系统，主控系统与信号发生系统相连，且主控系统外连接有具有输入键盘的PC机和信息显示屏幕，主控系统内具有主控芯片，且主控芯片一端连接有脉冲输入装置，主控芯片另一端连接有多功能电能表，且多功能电能表一端与设置在信号发生系统内的CPLD芯片相连，CPLD芯片与主控芯片相连，且CPLD芯片一端连接有信号处理芯片，另一端连接有可发射时钟脉冲的时钟信号发射装置，且信号处理芯片与主控芯片之间相互连接。通过合理的设计和规划，将原本外置的时钟信号发射装置和信号处理芯片设置到信号发生系统中，不仅缩小了原本的设备体积，省去了检验时需要现场安装的不便，而且重新设计了新的控制流程，只需通过主控芯片即可实现单一的检验流程，且利用主控芯片和信号处理芯片工作速度快、通讯接口多且程序空间大的优势，将钟信号发射装置、脉冲输入装置、多功能电能表、CPLD芯片分别与主控芯片和/或信号处理芯片相连，并与PC主机的控制通讯分开，大大提高了通讯速率，提高了检验效率。

在上述的三相多功能便携式电能表校验装置中，主控芯片上设有SPI接口，且主控芯片通过SPI接口与输入键盘相连。使用SPI接口不仅有效节省了主控芯片的空间，而且通讯速度快。

在上述的三相多功能便携式电能表校验装置中，主控芯片还设有第一通讯接口，且主控芯片通过第一通讯接口与多功能电能表相连。

在上述的三相多功能便携式电能表校验装置中，主控芯片上还设有数据接口，且主控芯片通过数据接口与信息显示屏幕相连。这里通过显示屏幕将测试电表的压电流状态(包括电压电流的幅值准确度、相位准确度、幅值稳定度、功率稳定度等直观地展现在用户眼前，使得用户可以自己判断装置的工作状态是否符合要求。

在上述的三相多功能便携式电能表校验装置中，主控芯片是ARM芯片。主控芯片采用ARM芯片不仅体积较小，而且功耗较低，且指令执行速度更快，效率更高。

在上述的三相多功能便携式电能表校验装置中，脉冲输入装置包括脉冲输入口，且脉冲输入口一端连接有测试电表，另一端连接有输入保护电路，输入保护电路与主控芯片相连。输入保护电路可以有效保护主控芯片，避免测试电表的电流或电压过高对主控芯片产生损坏。

在上述的三相多功能便携式电能表校验装置中，信号处理芯片上设有第二通讯接口，且信号处理芯片通过第二通讯接口与主控芯片相连，

在上述的三相多功能便携式电能表校验装置中，信号处理芯片上还设有I/O接口，且信号处理芯片通过I/O接口与CPLD芯片相连。CPLD芯片相连不仅成本低廉，而且适应性好，使用便捷。

在上述的三相多功能便携式电能表校验装置中，信号处理芯片为ARM芯片。

在上述的三相多功能便携式电能表校验装置中，CPLD芯片上具有可输出900K-110K赫兹频率的输出端口。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：结构简单、成本低廉，通过将原本外置的时钟信号发射装置和信号处理芯片设置到信号发生系统中，不仅缩小了原本的设备体积，省去了检验时需要现场安装的不便，而且简化了通讯流程，提高了通讯速率。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型的局部电路详图；

图3是本实用新型的另一个局部电路详图。

图中，主控系统1、主控芯片11、SPI接口111、第一通讯接口112、数据接口113、信号发生系统2、CPLD芯片21、输出端口211、信号处理芯片22、第二通讯接口221、I/O接口222、时钟信号发射装置23、PC机3、输入键盘31、信息显示屏幕4、脉冲输入装置5、脉冲输入口51、测试电表52、输入保护电路53、多功能电能表6。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1-3所示，本三相多功能便携式电能表校验装置，包括主控系统1，主控系统1与信号发生系统2相连，且主控系统1外连接有具有输入键盘31的PC机3和信息显示屏幕4，主控系统1内具有主控芯片11，且主控芯片11一端连接有脉冲输入装置5，主控芯片11另一端连接有多功能电能表6，且多功能电能表6一端与设置在信号发生系统2内的CPLD芯片21相连，CPLD芯片21与主控芯片11相连，且CPLD芯片21一端连接有信号处理芯片22，另一端连接有可发射时钟脉冲的时钟信号发射装置23，且信号处理芯片22与主控芯片11之间相互连接。将时钟信号发射装置23和信号处理芯片22设置在信号发生系统2内，缩小了设备的体积，同时，通过对连接线路的优化，使PC机3只与主控芯片11相连，通过主控芯片11完成检验，避免了通讯线路受原来PC机3总线限制的问题，有效地提高了通讯速率。

其中，主控芯片11上设有SPI接口111，且主控芯片11通过SPI接口111与输入键盘31相连。这里PC机3通过输入键盘31输入控制指令，控制指令经由SPI接口111输入至主控芯片11.由主控芯片11执行指令。

可见地，主控芯片11还设有第一通讯接口112，且主控芯片11通过第一通讯接口112与多功能电能表6相连。

进一步地，主控芯片11上还设有数据接口113，且主控芯片11通过数据接口113与信息显示屏幕4相连，这里的数据接口113可以是HDMI接口、VGA接口或DVI接口其中的任意一种。

显然地，主控芯片11是ARM芯片。ARM芯片的接口多样，利用ARM芯片可以实现通过主控芯片11控制其他单元，避免了PC机3单独逐一控制，增加通讯线路负担的问题。

详细地，脉冲输入装置5包括脉冲输入口51，且脉冲输入口51一端连接有测试电表52，另一端连接有输入保护电路53，输入保护电路53与主控芯片11相连。这里的输入保护电路53一端连接有一个或多个脉冲输入口51，可以同时检测多台测试电表52。

更进一步地，信号处理芯片22上设有第二通讯接口221，且信号处理芯片22通过第二通讯接口221与主控芯片11相连，

具体地，信号处理芯片22上还设有I/O接口222，且信号处理芯片22通过I/O接口222与CPLD芯片21相连。

优选地，信号处理芯片22为ARM芯片。

更详细地，CPLD芯片21上具有可输出90K-110K赫兹频率的输出端口211。

本实施例的原理在于：本装置将时钟信号发射装置23和信号处理芯片22设置在信号发生系统2内，有效缩小了装置的体积，避免了现场安装的不便，同时，对通讯线路进行优化，提高了通讯效率。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了主控系统1、主控芯片11、SPI接口111、第一通讯接口112、数据接口113、信号发生系统2、CPLD芯片21、输出端口211、信号处理芯片22、第二通讯接口221、I/O接口222、时钟信号发射装置23、PC机3、输入键盘31、信息显示屏幕4、脉冲输入装置5、脉冲输入口51、测试电表52、输入保护电路53、多功能电能表6等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种三相多功能便携式电能表校验装置，包括主控系统(1)，所述的主控系统(1)与信号发生系统(2)相连，且主控系统(1)外连接有具有输入键盘(31)的PC机(3)和信息显示屏幕(4)，其特征在于，所述的主控系统(1)内具有主控芯片(11)，且主控芯片(11)一端连接有脉冲输入装置(5)，所述的主控芯片(11)另一端连接有多功能电能表(6)，且多功能电能表(6)一端与设置在信号发生系统(2)内的CPLD芯片(21)相连，所述的CPLD芯片(21)与主控芯片(11)相连，且CPLD芯片(21)一端连接有信号处理芯片(22)，另一端连接有可发射时钟脉冲的时钟信号发射装置(23)，且所述的信号处理芯片(22)与主控芯片(11)之间相互连接。

2.根据权利要求1所述的三相多功能便携式电能表校验装置，其特征在于，所述的主控芯片(11)上设有SPI接口(111)，且主控芯片(11)通过SPI接口(111)与输入键盘(31)相连。

3.根据权利要求2所述的三相多功能便携式电能表校验装置，其特征在于，所述的主控芯片(11)还设有第一通讯接口(112)，且主控芯片(11)通过第一通讯接口(112)与多功能电能表(6)相连。

4.根据权利要求3所述的三相多功能便携式电能表校验装置，其特征在于，所述的主控芯片(11)上还设有数据接口(113)，且主控芯片(11)通过数据接口(113)与信息显示屏幕(4)相连。

5.根据权利要求2或3或4所述的三相多功能便携式电能表校验装置，其特征在于，所述的主控芯片(11)是ARM芯片。

6.根据权利要求1所述的三相多功能便携式电能表校验装置，其特征在于，所述的脉冲输入装置(5)包括脉冲输入口(51)，且脉冲输入口(51)一端连接有测试电表(52)，另一端连接有输入保护电路(53)，所述的输入保护电路(53)与主控芯片(11) 相连。

7.根据权利要求6所述的三相多功能便携式电能表校验装置，其特征在于，所述的信号处理芯片(22)上设有第二通讯接口(221)，且信号处理芯片(22)通过第二通讯接口(221)与主控芯片(11)相连。

8.根据权利要求7所述的三相多功能便携式电能表校验装置，其特征在于，所述的信号处理芯片(22)上还设有I/O接口(222)，且信号处理芯片(22)通过I/O接口(222)与CPLD芯片(21)相连。

9.根据权利要求7或8所述的三相多功能便携式电能表校验装置，其特征在于，所述的信号处理芯片(22)为ARM芯片。

10.根据权利要求9所述的三相多功能便携式电能表校验装置，其特征在于，所述的CPLD芯片(21)上具有可输出90K-110K赫兹频率的输出端口(211)。

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