[发明专利]智能电能表通信模块接口带载能力测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明属电能计量技术领域，具体而言，涉及一种智能电能表通信模块接口带载能力测试装置及方法。

背景技术

智能电能表作为智能电网的重要组成部分，得到了越来越广泛的应用。国家电网公司制定了一系列的企业标准，对电能表的性能提出了要求。通信模块与电能表的通信接口连接以实现载波通信，为验证通信接口带载能力，标准规定：单相电能表的通信模块接口接入96Ω电阻，V_CC端口电压值应为±12V±1V，电流范围为0mA～125mA；三相电能表的通信模块接口接入30Ω电阻，V_CC端口电压值应为±12V±1V，电流范围为0mA～400mA。

传统的检测方法需在被测电能表通信模块接口处人工接入阻值为96Ω(单相电能表)或30Ω(三相电能表)的纯阻性电阻，其精度要求为±5％。测试时，根据电能表的类型，更换相应阻值的电阻，通过测量对应的电压和电流值以判断被测表通信模块接口的带载能力是否满足标准要求。此方法需人工接线和更换电阻，当被检测的电能表数量较大时，会严重影响检测效率；测试中电阻发热的问题还可能会导致电阻的阻值发生偏移，影响测试结果的准确性。

发明内容

本发明的目的是为了克服了现有技术的不足，提供一种智能电能表通信模块接口带载能力测试装置及方法，根据被测电能表的类型，自动调整以适应检测需求，得到V_cc端电压，实现电能表通信模块接口带载能力的自动测试。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案来实现：

一种智能电能表通信模块接口带载能力测试装置，包括：电阻R₁、电阻R₂、电阻R₃、三极管Q₁、三极管Q₂、继电器J₁、A/D转换器、温度传感器、DSP、D/A转换器、控制单元和显示器；

电阻R₁和电阻R₂串联，然后两端分别与电能表通信模块接口的V_CC端和GND连接；三极管Q₁的集电极与通信模块接口V_CC端连接，三极管Q₁的发射极经电阻R₁和继电器J₁接地；电阻R₂两端的电压作为A/D转换器的一个输入，电阻R₃两端的电压作为A/D转换器的另一个输入；A/D转换器的输出端与DSP输入端连接，DSP的输出端与D/A转换器连接并接入控制单元的一个输入端，电阻R₃两端的电压信号作为控制单元的另一个输入；温度传感器输出与DSP连接，DSP输出端与三极管Q₂基级相连，三极管Q₂集电极与继电器J₁的线圈相连，三极管Q₂发射极接地；显示器与DSP连接，以显示实际电流值i_d及通信模块接口V_CC端的电压值V₀。

所述控制单元，包括：电阻R₄、电阻R₅、电阻R₆、电阻R₇、电阻R₈、电阻R₉、电阻R₁₀、放大器A₁和放大器A₂。

电阻R₄的一端与D/A转换器的输出连接，另一端与放大器A₁的反相端连接；电阻R₇的两端分别与放大器A₁的反相端和输出端连接；放大器A₁的同相端经电阻R₆接地，电阻R₃两端的电压信号经电阻R₅与放大器A₂的同相端连接；放大器A₁输出端经电阻R₈与放大器A₂反相端连接；放大器A₂的反相端接地；电阻R₉和电容C₁串联，两端分别与放大器A₂的反相端和输出端连接；放大器A₂的输出端经电阻R₁₀与三极管Q₁的基极连接。