CN219611796U - 一种eft脉冲群电能表误差信号光纤传输双向通信工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种EFT脉冲群电能表误差信号光纤传输双向通信工装，包括信号发送模块和信号接收模块，信号发送模块内设有TTL信号差分放大电路和电流调制驱动电路，电流调制驱动电路的输入端与TTL信号差分放大电路的输出端连接，电流调制驱动电路的输出端与电‑光转换器的输入端连接；信号接收模块内设有差分线路接收器和TSS器件保护电路，差分线路接收器的输入端与光‑电转换器的输出端连接，差分线路接收器的输出端与TSS器件保护电路的输入端连接。该工装在设计、生产和检验过程中，特别是在电表设计性能摸底测试、计量误差验证等工作中，具有使用简单方便、隔离效果好、通信高速可靠、误差偏移量小、准确度高等优异效果。

Description

一种EFT脉冲群电能表误差信号光纤传输双向通信工装

技术领域

本实用新型涉及电表测试技术领域，具体涉及一种EFT脉冲群电能表误差信号光纤传输双向通信工装。

背景技术

根据《GBT17626.4-2018电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》标准，EFT/B试验定义为电快速瞬变脉冲群试验，是一种将由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群耦合到电气和电子设备的电源端口、控制端口、信号端口和接地端口的试验。试验的目的是为了验证电气和电子设备对来自感性负载切换、继电器触点弹跳等瞬态过程的各种类型瞬变骚扰的抗扰度能力。国网针对电能表的试验要求条件是电压电路施加220V电压，电流电路施加5A电流，试验电压4KV，频率100Hz，持续时间每一极性60S。在加载电流的试验过程中，电能表脉冲输出有LED脉冲灯输出和辅助端子7号、8号端子输出两种方式。

由于脉冲群试验电压高、脉冲重复频率高，对误差采集设备提出了很高的性能要求，普通的TTL脉冲电平采集方式极易受到电快速瞬变脉冲群干扰，造成误差采集偏差甚至采集设备复位、死机。

发明内容

本实用新型主要是为了解决普通的TTL脉冲电平采集方式极易受到电快速瞬变脉冲群干扰，造成误差采集偏差甚至采集设备复位、死机的问题，提供了一种EFT脉冲群电能表误差信号光纤传输双向通信工装，该工装在设计、生产和检验过程中，特别是在电表设计性能摸底测试、计量误差验证等工作中，具有使用简单方便、隔离效果好、通信高速可靠、误差偏移量小、准确度高等优异效果。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。

一种EFT脉冲群电能表误差信号光纤传输双向通信工装，包括信号发送模块和信号接收模块；所述工装内部设有电-光转换器和光-电转换器；所述信号发送模块内设有TTL信号差分放大电路和电流调制驱动电路，所述电流调制驱动电路的输入端与所述TTL信号差分放大电路的输出端连接，电流调制驱动电路的输出端与所述电-光转换器的输入端连接；所述信号接收模块内设有差分线路接收器和TSS器件保护电路，所述差分线路接收器的输入端与所述光-电转换器的输出端连接，差分线路接收器的输出端与所述TSS器件保护电路的输入端连接。工装内部采用一组抗干扰性强、通信速率高的电-光转换器和光-电转换器，用于提高信号采样的高可靠性。该EFT/B脉冲群电能表误差信号光纤传输双向通信工装在设计、生产和检验过程中，特别是在电表设计性能摸底测试、计量误差验证等工作中，具有使用简单方便、隔离效果好、通信高速可靠、误差偏移量小、准确度高等优异效果，解决了普通的TTL脉冲电平采集方式极易受到电快速瞬变脉冲群干扰，造成误差采集偏差甚至采集设备复位、死机的问题，对电能表样表开发、PCB设计、整表EMC性能验证和电表计量误差性能测试等现场测试起到很重要的检验作用。

作为优选，所述工装采用双向通信设计，工装内部设有两组12V可重复充电电池组，所述两组可重复充电电池组分别给所述信号发送模块和所述信号接收模块供电。两组12V可重复充电电池组独立供电。

作为优选，所述信号发送模块的工装的一侧设有信号发送模块电源开关、信号发送模块电源指示灯以及电-光转换器和光纤连接器输入接头；信号发送模块的工装的另一侧设有TTL电平信号输出插头、信号发送模块电源充电指示灯和信号发送模块电源电池充电插头，所述TTL电平信号输出插头采用航空头插头，与台体脉冲计数器相连。信号发送模块电源指示灯亮表示信号发送模块正常工作；信号发送模块电源充电指示灯亮绿色表示电池电压正常，亮红色表示电池欠压需要充电。

作为优选，所述信号接收模块的工装的一侧设有信号接收模块电源开关、信号接收模块电源指示灯以及TTL电平信号输入插头；信号接收模块的工装的另一侧设有光-电转换器和光纤连接器输出接头、信号接收模块电源充电指示灯和信号接收模块电源电池充电插头，所述TTL电平信号输入插头采用航空头插头，与电表脉冲信号输出端相连。信号接收模块电源指示灯亮表示信号接收模块正常工作；信号接收模块电源充电指示灯亮绿色表示电池电压正常，亮红色表示电池欠压需要充电。

作为优选，所述电-光转换器的输出端通过所述电-光转换器和光纤连接器输入接头外接光纤连接器，所述光纤连接器连接光纤链路。脉冲信号采集和发送原理（信号发送模块工作原理）是将采集到的脉冲信号经过TTL信号差分放大电路放大，再经电流调制驱动电路增加驱动电流，然后通过电-光转换器将电信号转换成光信号，最后通过光纤连接器和光纤链路进行光信号传输。

作为优选，所述光-电转换器的输入端通过所述光-电转换器和光纤连接器输出接头外接光纤连接器，所述光纤连接器连接光纤链路。脉冲信号接收原理（信号接收模块工作原理）是光信号通过光纤连接器和光-电转换器，将光信号转换成电信号，再经差分线路接收器将电信号还原和滤波，最后通过TSS器件（放电管）保护电路，输出TTL电平信号（脉冲信号）给测试台体。

作为优选，所述信号发送模块与所述信号接收模块之间用金属板隔离，起到隔离作用，防止信号相互串扰，两个模块具备单相通信和双向通信功能。

作为优选，所述工装采用铝合金全金属外壳，用于接地和屏蔽外界干扰信号。

作为优选，所述电-光转换器和光纤连接器输入接头与所述光-电转换器和光纤连接器输出接头之间用光纤导线连接。用光纤导线连接电-光转换器和光纤连接器输入接头与光-电转换器和光纤连接器输出接头时，电表脉冲信号从信号接收模块的TTL电平信号输入插头输入，光纤信号从光-电转换器和光纤连接器输出接头输出，经光纤导线传输到电-光转换器和光纤连接器输入接头，再经信号发送模块的TTL电平信号输出插头输出TTL信号给台体，实现双向通信功能。

作为优选，所述信号发送模块和信号接收模块具备单相通信和双向通信功能。

因此，本实用新型的优点是：

（1）该工装在设计、生产和检验过程中，特别是在电表设计性能摸底测试、计量误差验证等工作中，具有使用简单方便、隔离效果好、通信高速可靠、误差偏移量小、准确度高等优异效果；

（2）解决了普通的TTL脉冲电平采集方式极易受到电快速瞬变脉冲群干扰，造成误差采集偏差甚至采集设备复位、死机的问题，对电能表样表开发、PCB设计、整表EMC性能验证和电表计量误差性能测试等现场测试起到很重要的检验作用；

（3）工装内部采用一组抗干扰性强、通信速率高的电-光转换器和光-电转换器，用于提高信号采样的高可靠性；

（4）信号发送模块与信号接收模块之间用金属板隔离，防止信号相互串扰；

（5）工装采用金属外壳，用于接地和屏蔽外界干扰信号。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种EFT脉冲群电能表误差信号光纤传输双向通信工装的结构示意图。

图2是本实用新型实施例中信号发送模块和信号接收模块的工作原理框图。

1、信号发送模块 2、信号发送模块电源开关 3、信号发送模块电源指示灯 4、电-光转换器和光纤连接器输入接头 5、TTL电平信号输出插头 6、信号发送模块电源充电指示灯 7、信号发送模块电源电池充电插头 8、金属板 9、信号接收模块 10、信号接收模块电源开关 11、信号接收模块电源指示灯 12、TTL电平信号输入插头 13、光-电转换器和光纤连接器输出接头 14、信号接收模块电源充电指示灯 15、信号接收模块电源电池充电插头16、电-光转换器 17、光-电转换器 18、TTL信号差分放大电路 19、电流调制驱动电路 20、差分线路接收器 21、TSS器件保护电路 22、光纤连接器。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

一种EFT脉冲群电能表误差信号光纤传输双向通信工装，如图1所示，包括信号发送模块1和信号接收模块9，信号发送模块1与信号接收模块9之间用金属板8隔离，防止信号相互串扰，两个模块具备单相通信和双向通信功能。工装内部采用一组抗干扰性强、通信速率高的电-光转换器16和光-电转换器17，用于提高信号采样的高可靠性。信号发送模块1内设有TTL信号差分放大电路18和电流调制驱动电路19，如图2所示，电流调制驱动电路19的输入端与TTL信号差分放大电路18的输出端连接，电流调制驱动电路19的输出端与电-光转换器16的输入端连接，电-光转换器16的输出端通过电-光转换器和光纤连接器输入接头4外接光纤连接器22，光纤连接器22连接光纤链路，脉冲信号采集和发送原理是将采集到的脉冲信号经过TTL信号差分放大电路18放大，再经电流调制驱动电路19增加驱动电流，然后通过电-光转换器16将电信号转换成光信号，最后通过光纤连接器22和光纤链路进行光信号传输。信号接收模块9内设有差分线路接收器20和TSS器件保护电路21，如图2所示，差分线路接收器20的输入端与光-电转换器17的输出端连接，差分线路接收器20的输出端与TSS器件保护电路21的输入端连接，光-电转换器17的输入端通过光-电转换器和光纤连接器输出接头13外接光纤连接器22，光纤连接器22连接光纤链路，脉冲信号接收原理是光信号通过光纤连接器22和光-电转换器17，将光信号转换成电信号，再经差分线路接收器20将电信号还原和滤波，最后通过TSS器件（放电管）保护电路21，输出TTL电平信号（脉冲信号）给测试台体。

工装采用双向通信设计，工装内部设有两组12V可重复充电电池组，两组可重复充电电池组分别给信号发送模块1和信号接收模块9供电。两组12V可重复充电电池组独立供电。

如图1所示，信号发送模块1的工装的一侧设有信号发送模块电源开关2、信号发送模块电源指示灯3以及电-光转换器和光纤连接器输入接头4；信号发送模块1的工装的另一侧设有TTL电平信号输出插头5、信号发送模块电源充电指示灯6和信号发送模块电源电池充电插头7，TTL电平信号输出插头5采用航空头插头，与台体脉冲计数器相连。信号发送模块电源指示灯3亮表示信号发送模块1正常工作；信号发送模块电源充电指示灯6亮绿色表示电池电压正常，亮红色表示电池欠压需要充电。

如图1所示，信号接收模块9的工装的一侧（与上述“信号发送模块1的工装的一侧”为同侧）设有信号接收模块电源开关10、信号接收模块电源指示灯11以及TTL电平信号输入插头12；信号接收模块9的工装的另一侧设有光-电转换器和光纤连接器输出接头13、信号接收模块电源充电指示灯14和信号接收模块电源电池充电插头15，TTL电平信号输入插头12采用航空头插头，与电表脉冲信号输出端相连。信号接收模块电源指示灯11亮表示信号接收模块9正常工作；信号接收模块电源充电指示灯14亮绿色表示电池电压正常，亮红色表示电池欠压需要充电。

工装采用铝合金全金属外壳，用于接地和屏蔽外界干扰信号。

电-光转换器和光纤连接器输入接头4与光-电转换器和光纤连接器输出接头13之间用光纤导线连接。用光纤导线连接电-光转换器和光纤连接器输入接头4与光-电转换器和光纤连接器输出接头13时，电表脉冲信号从信号接收模块9的TTL电平信号输入插头12输入，光纤信号从光-电转换器和光纤连接器输出接头13输出，经光纤导线传输到电-光转换器和光纤连接器输入接头4，再经信号发送模块1的TTL电平信号输出插头5输出TTL信号给台体，实现双向通信功能。

在加载电流的试验过程中，电能表脉冲输出有LED脉冲灯输出和辅助端子7号、8号端子输出两种方式。因此，工装脉冲信号采集通道有两种，分别是电能表LED脉冲灯（光电头）和辅助端子7号、8号端子。

以上内容，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种EFT脉冲群电能表误差信号光纤传输双向通信工装，其特征在于，包括信号发送模块和信号接收模块；所述工装内部设有电-光转换器和光-电转换器；所述信号发送模块内设有TTL信号差分放大电路和电流调制驱动电路，所述电流调制驱动电路的输入端与所述TTL信号差分放大电路的输出端连接，电流调制驱动电路的输出端与所述电-光转换器的输入端连接；所述信号接收模块内设有差分线路接收器和TSS器件保护电路，所述差分线路接收器的输入端与所述光-电转换器的输出端连接，差分线路接收器的输出端与所述TSS器件保护电路的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种EFT脉冲群电能表误差信号光纤传输双向通信工装，其特征在于，所述工装采用双向通信设计，工装内部设有两组可重复充电电池组，所述两组可重复充电电池组分别给所述信号发送模块和所述信号接收模块供电。

3.根据权利要求2所述的一种EFT脉冲群电能表误差信号光纤传输双向通信工装，其特征在于，所述信号发送模块的工装的一侧设有信号发送模块电源开关、信号发送模块电源指示灯以及电-光转换器和光纤连接器输入接头；信号发送模块的工装的另一侧设有TTL电平信号输出插头、信号发送模块电源充电指示灯和信号发送模块电源电池充电插头，所述TTL电平信号输出插头采用航空头插头，与台体脉冲计数器相连。

4.根据权利要求3所述的一种EFT脉冲群电能表误差信号光纤传输双向通信工装，其特征在于，所述信号接收模块的工装的一侧设有信号接收模块电源开关、信号接收模块电源指示灯以及TTL电平信号输入插头；信号接收模块的工装的另一侧设有光-电转换器和光纤连接器输出接头、信号接收模块电源充电指示灯和信号接收模块电源电池充电插头，所述TTL电平信号输入插头采用航空头插头，与电表脉冲信号输出端相连。

5.根据权利要求3或4所述的一种EFT脉冲群电能表误差信号光纤传输双向通信工装，其特征在于，所述电-光转换器的输出端通过所述电-光转换器和光纤连接器输入接头外接光纤连接器，所述光纤连接器连接光纤链路。

6.根据权利要求4所述的一种EFT脉冲群电能表误差信号光纤传输双向通信工装，其特征在于，所述光-电转换器的输入端通过所述光-电转换器和光纤连接器输出接头外接光纤连接器，所述光纤连接器连接光纤链路。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种EFT脉冲群电能表误差信号光纤传输双向通信工装，其特征在于，所述信号发送模块与所述信号接收模块之间用金属板隔离。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的一种EFT脉冲群电能表误差信号光纤传输双向通信工装，其特征在于，所述工装采用金属外壳。

9.根据权利要求4或6所述的一种EFT脉冲群电能表误差信号光纤传输双向通信工装，其特征在于，所述电-光转换器和光纤连接器输入接头与所述光-电转换器和光纤连接器输出接头之间用光纤导线连接。

10.根据权利要求9所述的一种EFT脉冲群电能表误差信号光纤传输双向通信工装，其特征在于，所述信号发送模块和信号接收模块具备单相通信和双向通信功能。