[发明专利]一种三相电能表现场校验系统及其方法

摘要

本发明涉及一种校验系统，公开了一种三相电能表现场校验系统及其方法，包括模拟单元、数字单元、被检电能表，还包括模数隔离模块，数字单元包括液晶触摸屏，被检电能表输出模拟信号，模数隔离模块对模拟电路与数字电路之间传输的信号进行电源隔离。本发明采用模拟电路与数字电路之间设置模数隔离电路，通过信号输入端增加温度补偿模块，使得系统具有较强的抗干扰能力和较高的可靠性，也大大提高了系统的测量精度，又通过校验仪上设置液晶触摸屏和蓝牙无线通讯接口，解决了传统键盘操作的复杂性，实现了所有操作均可以在PDA上进行，操作轻便，工作效率较高；采用脉冲比对法对校验系统进行相对误差计算，大大提高了校验系统的精确度。

主权项

1.一种三相电能表现场校验系统，包括设在模拟电路上的模拟单元(3)、设在数字电路上的数字单元(1)、与模拟单元连接的被检电能表(4)，其特征在于：还包括连接在模拟单元(3)与数字单元(1)之间的模数隔离模块(2)，数字单元包括用于数据显示和触摸信号输入的液晶触摸屏(12)，被检电能表(4)输出的模拟信号通过接线端子输入系统，经模拟电路、模数隔离模块(2)、数字电路进行模数转换的信号处理，信号处理后得到的数字信号输出到液晶触摸屏(12)，模数隔离模块(2)对模拟电路与数字电路之间传输的信号进行电源隔离；模拟单元(3)包括三相电压输入模块(33)、三相电流输入模块(35)、有源补偿取样模块(37)、程控运放模块(38)、A/D转换器(31)，模数隔离模块(2)分别与A/D转换器(31)、程控运放模块(38)连接，三相电压输入模块(33)与A/D转换器(31)之间通过电阻分压电路(32)连接，三相电流输入模块(35)与有源补偿取样模块(37)之间通过电流切换电路(36)连接，三相电流输入模块(35)与模数隔离模块(2)之间通过电流切换电路(36)连接，有源补偿取样模块(37)、程控运放模块(38)、A/D转换器(31)依次连接；三相电压从三相电压输入模块(33)输入，经电阻分压电路(32)进入A/D转换器(31)进行模数转换；三相电流从三相电流输入模块(35)输入，经电流切换电路(36)依次流经有源补偿取样模块(37)、程控运放模块(38)，进入A/D转换器(31)进行模数转换，有源补偿取样模块(37)对输入的电流信号进行补偿和取样，程控运放模块(38)对输入的电流信号进行程控放大；模拟单元(3)还包括温度补偿模块(34)，温度补偿模块(34)与A/D转换器(31)连接，温度补偿模块(34)用于温度取样，温度取样信号进入A/D转换器(31)进行模数转换；数字单元(1)包括微处理器(13)、蓝牙无线通讯模块(14)、工控板(11)、CPLD模块(16)、光耦隔离模块(15)，光耦隔离模块(15)上设有被检表脉冲输入端子(151)、标准电能脉冲输出端子(152)、485读表通讯口(153)，模数隔离模块(2)分别与微处理器(13)、CPLD模块(16)连接，微处理器(13)分别与工控板(11)、蓝牙无线通讯模块(14)、CPLD模块(16)、光耦隔离模块(15)连接，光耦隔离模块(15)分别与工控板(11)、CPLD模块(16)连接，工控板(11)与液晶触摸屏(12)连接，工控板(11)上设有网络接口(112)、USB接口(113)、串口调试口(111)；微处理器(13)控制蓝牙无线通讯模块(14)与手持终端进行无线通讯，工控板(11)控制液晶触摸屏(12)的数据输出，485读表通讯口(153)用于读取被检表的测量数据，网络接口(112)用于程序调试与通讯扩展，USB接口(113)用于校验数据导出与程序升级，串口调试口(111)用于程序调试与数据监控；微处理器(13)控制CPLD模块(16)输出两路频率信号，一路输出采样时序信号进入模数隔离模块(2)，另一路输出标准电能脉冲信号，标准电能脉冲信号经光耦隔离模块(15)输出到标准电能脉冲输出端子(152)；从被检表脉冲输入端子(151)输入电能脉冲，经过光耦隔离模块(15)进入微处理器(13)进行误差计算；三相电压输入模块(33)上设有并行输入设置的A相电压输入端子(331)、B相电压输入端子(332)、C相电压输入端子(333)，A相电压输入端子(331)、B相电压输入端子(332)、C相电压输入端子(333)分别连接接入电阻分压电路(32)；三相电流输入模块(35)包括并行输入设置的A相电流输入模块(351)、B相电流输入模块(352)、C相电流输入模块(353)，A相电流输入模块(351)、B相电流输入模块(352)、C相电流输入模块(353)分别连接接入电流切换电路(36)；A相电流输入模块(351)上设有并行输入设置的A相端子电流互感器(3511)、A相钳表(3512)，B相电流输入模块(352)上设有并行输入设置的B相端子电流互感器(3521)、B相钳表(3522)，C相电流输入模块(353)上设有并行输入设置的C相端子电流互感器(3531)、C相钳表(3532)；所述三相电能表现场校验系统还包括设在校验仪上的端子面板(5)，接线端子设在端子面板(5)上，接线端子包括被检表脉冲输入端子(151)、A相电压输入端子(331)、B相电压输入端子(332)、C相电压输入端子(333)、公共端子(330)、A相端子电流互感器(3511)、A相钳表(3512)、B相端子电流互感器(3521)、B相钳表(3522)、C相端子电流互感器(3531)、C相钳表(3532)，被检电能表(4)上设有光电采样器(41)、零线(42)、进火线(43)、出火线(44)、四个电压接点(45)、三个电流接点(46)；模拟电路和数字电路分别布设在模拟电路板(7)和数字电路板(8)上，模拟电路板(7)和数字电路板(8)均为印刷电路板，模拟电路板(7)与数字电路板(8)之间通过180度直线接插排针(9)连接；校验仪外壳壳内设有端子安装板(6)，端子安装板(6)位于端子面板(5)与模拟电路板(7)之间，端子安装板(6)与模拟电路板(7)之间通过90度弯折接插排针(10)固定连接，端子安装板(6)与端子面板(5)之间通过螺杆与螺母的组合进行固定连接；电路连接线一端接在各个相应的接线端子上，电路连接线另一端从各个相应的接线端子穿入校验仪内，电路连接线经端子安装板(6)的引导连接在模拟电路板(7)上，电路连接线被束缚在90度弯折接插排针(10)形成的引线空间内；90度弯折接插排针(10)一端固定连接在端子安装板(6)上，另一端固定卡接在模拟电路板(7)上；数字电路板(8)和模拟电路板(7)通过180度直线接插排针(9)上的排线连接，180度直线接插排针(9)支撑数字电路板(8)和模拟电路板(7)。