CN213658954U - 一种检测电能表故障自诊断功能的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种检测电能表故障自诊断功能的装置，包括：电源和用于将电源的输出电压转换为待测电能表的时钟芯片的非工作电压的电阻分压模块；其中，电源的输出端与电阻分压模块的电源输入端连接，电阻分压模块的输出端与时钟电池接口连接。通过电源和电阻分压模块替换时钟电池，给待测电能表的时钟电池提供非工作电压，模拟时钟芯片的电源故障，通过查看待测电能表对此时钟芯片电源故障的情况的反应，如能否进行时钟电池故障报警，是否输出时钟故障事件记录等，即可测定待测电能表的时钟电池自诊断能力。

Description

一种检测电能表故障自诊断功能的装置

技术领域

本实用新型涉及电能计量技术领域，特别涉及一种检测电能表故障自诊断功能的装置。

背景技术

电能表的时钟主要为通过时钟电池来供电的时钟芯片，时钟芯片通过与电能表的处理器进行数据交换，保证电能表时钟的准确。而保证时钟芯片正常工作的关键在于时钟电池，当时钟电池电压过低时，会导致时钟芯片工作异常，进而导致电能表时钟飞走、误差大等故障；所以电能表对时钟电池的故障诊断功能显得极为重要。

图1为电能表的时钟电池自检测架构图。如图1所示，目前市场上的主流电能表通过处理器101的AD检测口对时钟电池102的电压进行检测，正常的时钟电池工作电压通常为3.6V，当处理器101检测到时钟电池102电压低于3.2V时，控制报警装置进行报警并通过通信接口将时钟故障事件记录上报给采集器103。

如何对电能表的时钟电池自诊断能力进行测试，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种检测电能表故障自诊断功能的装置，用于对电能表的时钟电池自诊断能力进行测试。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种检测电能表故障自诊断功能的装置，包括：电源和用于将所述电源的输出电压转换为待测电能表的时钟芯片的非工作电压的电阻分压模块；

其中，所述电源的输出端与所述电阻分压模块的电源输入端连接，所述电阻分压模块的输出端与所述待测电能表的时钟电池接口连接。

可选的，还包括：与所述分压模块的控制端连接的用于控制所述电阻分压模块的输出电压的第一控制器。

可选的，所述电阻分压模块具体包括第二控制器、数模转换电路和电阻分压电路；

所述第二控制器的第一端与所述第一控制器的控制端连接，所述第二控制器的第二端与所述数模转换电路的输入端连接，所述数模转换电路的输出端与所述电阻分压电路的控制端连接，所述电阻分压电路的电源输入端与所述电源连接，所述电阻分压电路的输出端与所述时钟电池接口连接。

可选的，所述电阻分压电路具体包括多个电阻以及与所述电阻一一对应的开关；

各所述电阻顺次串联于所述电源的输出端与地之间，一个所述电阻的第二端与对应的所述开关的第一端连接，各所述开关的第二端连接后与所述时钟电池接口连接，各所述开关的控制端与所述数模转换电路的输出端连接。

可选的，还包括设于所述电阻分压电路的输出端与所述时钟电池接口之间的放大电路。

可选的，所述电阻分压模块具体为单通道电压输出数模转换器。

可选的，所述电阻分压模块具体为AD5320芯片。

可选的，还包括通信器；

所述通信器的第一端与所述第一控制器的通信接口连接，所述通信器的第二端与所述待测电能表的处理器连接。

可选的，所述通信器具体为RS485通信器。

可选的，所述第一控制器具体为单片机。

本实用新型提供的检测电能表故障自诊断功能的装置，包括：电源和用于将电源的输出电压转换为待测电能表的时钟芯片的非工作电压的电阻分压模块；其中，电源的输出端与电阻分压模块的电源输入端连接，电阻分压模块的输出端与时钟电池接口连接。通过电源和电阻分压模块替换时钟电池，给待测电能表的时钟电池提供非工作电压，模拟时钟芯片的电源故障，通过查看待测电能表对此时钟芯片电源故障的情况的反应，如能否进行时钟电池故障报警，是否输出时钟故障事件记录等，即可测定待测电能表的时钟电池自诊断能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，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附图。

图1为电能表的时钟电池自检测架构图；

图2为本实用新型实施例提供的一种检测电能表故障自诊断功能的装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种检测电能表故障自诊断功能的装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种电阻分压模块的连接示意图；

图5为图4所示电阻分压模块的电阻分压电路的电路图；

其中，101为处理器，102为时钟电池，103为采集器；201为电源，202为电阻分压模块，203为时钟电池接口，204为第一控制器，205为通信器，301为第二控制器，302为数模转换电路，303为电阻分压电路，304为放大电路。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种检测电能表故障自诊断功能的装置，用于对电能表的时钟电池自诊断能力进行测试。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。

图2为本实用新型实施例提供的一种检测电能表故障自诊断功能的装置的结构示意图。

如图2所示，本实用新型实施例提供的检测电能表故障自诊断功能的装置包括：电源201和用于将电源201的输出电压转换为待测电能表的时钟芯片的非工作电压的电阻分压模块202；

其中，电源201的输出端与电阻分压模块202的电源201输入端连接，电阻分压模块202的输出端与时钟电池接口203连接。

在具体实施中，电阻分压模块202将电源201的输入电压转换为时钟芯片的非工作电压，例如3V。电阻分压模块202可以提供多个分压电阻，以便测得待测电能表的检测精度。电阻分压模块202可以为由分压电阻和开关构成的可调节电阻分压电路303，通过调节开关的通断即可调节电阻分压模块202的阻值，进而得到不同的输出电压。

为方便测试的进行，本实用新型实施例提供的检测电能表故障自诊断功能的装置还可以包括：与分压模块的控制端连接的用于控制电阻分压模块202的输出电压的第一控制器204。第一控制器204可以采用单片机。通过第一控制器204(按照预定的顺序)对电阻分压模块202的输出电压进行控制，如可以通过控制电阻分压模块202中开关的通断来调节电阻分压模块202的输出电压，提高电能表时钟电池自诊断能力测试的自动化水平。

进一步的，本实用新型实施例提供的检测电能表故障自诊断功能的装置还可以包括通信器205；

通信器205的第一端与第一控制器204的通信接口连接，通信器205的第二端与待测电能表的处理器101连接。

具体的，通信器205可以采用RS485通信器205。

第一控制器204通过通信器205与待测电能表的处理器101连接，从而可以查看待测电能表是否能在电阻分压模块202输出非工作电压时输出时钟故障事件记录，进而可以方便地确定电能表时钟电池自诊断能力。

本实用新型实施例提供的检测电能表故障自诊断功能的装置，包括：电源和用于将电源的输出电压转换为待测电能表的时钟芯片的非工作电压的电阻分压模块；其中，电源的输出端与电阻分压模块的电源输入端连接，电阻分压模块的输出端与时钟电池接口连接。通过电源和电阻分压模块替换时钟电池，给待测电能表的时钟电池提供非工作电压，模拟时钟芯片的电源故障，通过查看待测电能表对此时钟芯片电源故障的情况的反应，如能否进行时钟电池故障报警，是否输出时钟故障事件记录等，即可测定待测电能表的时钟电池自诊断能力。

图3为本实用新型实施例提供的另一种检测电能表故障自诊断功能的装置的结构示意图。

在上述实施例的基础上，在本实用新型实施例提供的检测电能表故障自诊断功能的装置中，电阻分压模块202具体包括第二控制器301、数模转换电路302和电阻分压电路303；

第二控制器301的第一端与第一控制器204的控制端连接，第二控制器301的第二端与数模转换电路302的输入端连接，数模转换电路302的输出端与电阻分压电路303的控制端连接，电阻分压电路303的电源201输入端与电源201连接，电阻分压电路303的输出端与时钟电池接口203连接。

利用本实用新型实施例提供的检测电能表故障自诊断功能的装置，通过第二控制器301与第一控制器204通信来获取电阻设定值或电压设定值，进而确定对电阻分压电路303的控制信号，通过数模转换电路302将控制信号转换为模拟信号后调节电阻分压电路303的总阻值，实现对时钟芯片的输出电压的调节。

进一步的，本实用新型实施例提供的检测电能表故障自诊断功能的装置还包括设于电阻分压电路303的输出端与时钟电池接口203之间的放大电路304。由于设置了放大电路304，可以利用电阻分压电路303实现更为细化的电压转换，再进行信号放大，得到输出电压，从而提高对待测电能表对时钟电池自诊断能力的测试精度。

图4为本实用新型实施例提供的一种电阻分压模块的连接示意图；图5为图4所示电阻分压模块的电阻分压电路的电路图。

在上述实施例的基础上，电阻分压模块202可以选用单通道电压输出数模转换器，如AD5320芯片。图4为AD5320芯片的输入逻辑控制器部分。AD5320芯片的输入逻辑控制器与第一控制器204连接，第一控制器204通过串行数据线DIN、串行时钟先SCLK与AD5320芯片通信，传输控制信号；SYNC为AD5320芯片的低功耗控制引脚，也与第一控制器204连接，当第一控制器204置该信号为低电平时，AD5320芯片进入低功耗睡眠模式，置为高电平时，AD5320芯片进入正常工作模式。

AD5320芯片的组成与上述实施例类似，其中，如图5所示，电阻分压电路303可以由多个电阻R以及与电阻R一一对应的开关K组成；

各电阻R顺次串联于电源201的输出端与地之间，一个电阻R的第二端与对应的开关K的第一端连接，各开关K的第二端连接后与时钟电池接口203连接，各开关K的控制端与数模转换电路302的输出端连接。

在AD5320芯片的电阻分压电路303中，共有4096个等值电阻和4096个对应的开关。AD5320芯片的数模转换电路302为12为数模转换器，可以输出0～4095(二进制全1)数字信号，达到控制电阻分压电路303的目的。

则电阻分压电路303的输入电压VDD与输出电压VOUT的关系式为：

其中，12位二进制111111111111等于10进制的4095，则D＝4096，代表仅上数第一个开关K闭合，此时VOUT＝3.6V；

12位二进制00000000000等于十进制的0，则D＝0，代表所有开关K均闭合，则VOUT＝0V。

以上对本实用新型所提供的检测电能表故障自诊断功能的装置进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明都是与其它实施例的不用之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列的要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种检测电能表故障自诊断功能的装置，其特征在于，包括：电源和用于将所述电源的输出电压转换为待测电能表的时钟芯片的非工作电压的电阻分压模块；

其中，所述电源的输出端与所述电阻分压模块的电源输入端连接，所述电阻分压模块的输出端与所述待测电能表的时钟电池接口连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：与所述分压模块的控制端连接的用于控制所述电阻分压模块的输出电压的第一控制器。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电阻分压模块具体包括第二控制器、数模转换电路和电阻分压电路；

所述第二控制器的第一端与所述第一控制器的控制端连接，所述第二控制器的第二端与所述数模转换电路的输入端连接，所述数模转换电路的输出端与所述电阻分压电路的控制端连接，所述电阻分压电路的电源输入端与所述电源连接，所述电阻分压电路的输出端与所述时钟电池接口连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述电阻分压电路具体包括多个电阻以及与所述电阻一一对应的开关；

各所述电阻顺次串联于所述电源的输出端与地之间，一个所述电阻的第二端与对应的所述开关的第一端连接，各所述开关的第二端连接后与所述时钟电池接口连接，各所述开关的控制端与所述数模转换电路的输出端连接。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括设于所述电阻分压电路的输出端与所述时钟电池接口之间的放大电路。

6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电阻分压模块具体为单通道电压输出数模转换器。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电阻分压模块具体为AD5320芯片。

8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括通信器；

所述通信器的第一端与所述第一控制器的通信接口连接，所述通信器的第二端与所述待测电能表的处理器连接。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述通信器具体为RS485通信器。

10.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一控制器具体为单片机。

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