[发明专利]一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置及其检测方法

权利要求书

1.一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，包括：三相功率源、合并单元校验平台、环境监测系统，所述合并单元校验平台分别连接三相功率源、环境监测系统。

2.根据权利要求1所述的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，所述三相功率源包括控制单元、数模转换单元、电压放大单元、电流放大单元；所述控制单元通过通信接口接收合并单元校验平台发送的三相电压和电流的幅值和相位信息，生成正弦电压和正弦电流波形数据，再将波形数据发送到数模转换单元转换为模拟电压信号和模拟电流信号，模拟电压信号经电压放大单元放大之后输出，模拟电流信号经电流放大单元放大之后输出。

3.根据权利要求2所述的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，所述三相功率源包括反馈回路，所述电压放大单元、电流放大单元上均安装有所述反馈回路，所述反馈回路包括PLL锁相环和PDI调节电路，以对输出信号的幅值提供反馈控制。

4.根据权利要求3所述的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，所述三相功率源包括直流电源，直流电源分别为控制单元、数模转换单元、电压放大单元、电流放大单元、反馈回路供电。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，所述合并单元校验平台包括计算机、标准信号变换单元、同步时钟、模数转换单元、时间数字转换单元；

计算机为控制和校验程序提供运行载体；标准信号变换单元用于将三相功率源输出的电压和电流按比例变换为小模拟电压信号；同步时钟为标准通道采样和被校通道采样提供同步采样触发信号，标准通道采样为依次通过标准信号变换单元、模数转换单元进行的采样，被校通道采样为通过被校合并单元进行的采样；模数转换单元用于将小模拟电压信号转换为数字量，并传输给计算机；时间数字转换单元用于测量触发采样的同步信号和实际采样开始之间的延时时间，将延时时间转换为数字量并输入到计算机。

6.根据权利要求5所述的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，所述合并单元校验平台还包括溯源接口，所述溯源接口用于模拟量溯源，以确保检测装置的准确度。

7.根据权利要求6所述的一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置，其特征在于，所述环境监测系统包括温度传感器、湿度传感器、三轴空间磁场传感器、微控制器单元；所述温度传感器用于测量监测环境的温度，判别当前温度是否符合检测条件；湿度传感器用于测量检测环境的湿度，判别当前湿度是否符合检测条件；三轴空间磁场传感器用于测量监测环境的磁场强度，判别当前磁场强度是否有异常情况；微控制器单元接收温度传感器、湿度传感器、三轴空间磁场传感器的检测数据，并传送给所述计算机。

8.权利要求1所述一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将被校合并单元接入模拟量输入合并单元计量性能检测装置中；

步骤二：通过环境监测系统，判断当前环境是否满足检测环境条件，若不符合则报警提示实验人员；若符合则开始步骤三；

步骤三：在计算机中设置三相功率源输出的电压和电流的幅值和相位信息，发送给三相功率源，以控制三相功率源输出的电压和电流；

步骤四：三相功率源输出的电压和电流用线缆分为两路，一路接入标准信号变换单元，另一路接入被校合并单元；

步骤五：计算机接收到标准通道、被校通道两路信号后，分别计算标准通道的三相电压和三相电流的幅值相位、被校合并单元的三相电压和三相电流的幅值相位、标准通道的三相分元和合元的电能、被合并单元路的三相分元和合元的电能；

步骤六：显示检测结果并打印，根据检测结果评价被测合并单元的计量性能。

9.根据权利要求8所述一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置的检测方法，其特征在于，所述步骤三：三相功率源采用改进的DDS方式生成波形数据；所述改进的DDS方式包括如下步骤：设离散波形数据为一个周波，离散化点数为N，N与离散采样率有关，DDS的抽取频率为f_clk，相位累加器初值为n，累加步长为1，则输出信号Sig的表达式为：其中，i为相位累加器的计数值，为初始相位，为角频率。

10.根据权利要求8所述一种模拟量输入合并单元计量性能检测装置的检测方法，其特征在于，通过时间数字转换单元测量触发采样的同步信号和实际采样开始之间的延时时间的步骤包括：设计数脉冲频率为Fclk，在被测时间段内，计数器的计数值为N，那么被测时间差Δt为：Δt＝1/Fclk×N；计算出时间差，据此校正测量相位。