专利名称:智能多电参量测量仪的制作方法
本实用新型属于一种自动测量仪器，主要用于发电机或变压器的多种电参量测量。
目前国内电厂数据采集的方法都是把计算机放到中控室，所有电参量都分别由交流电压变送器，交流电流变送器，功率变送器等把交流信号转换成0～5伏相应的直流电压信号，送到中控室去，传送的是模拟信号，因导线多，距离远，所以可靠性差，易受干扰，使精度降低，而且在机组旁没有任何数据显示。各台机组的信号都由一台计算机处理，互相影响，不便于维护。
本实用新型的目的是研制一种智能多电参量测量仪，使该仪器无需各种交流变送器，即可测得单元机组的各种电参量，并能完成所测电量的显示，制表，通讯等功能，做到一仪多用。
本实用新型是这样实现的，应用微型计算机技术与交流电量测量技术相结合，设计的仪器主要由测量电路，交流信号采集电路，微型计算机主机部分，计算机从机部分，显示电路与键盘控制电路，微型打印机，直流稳压电源等组成，並组装在一个机箱内。
下面结合本仪器的实施例及测量原理。
图1是本实用新型电路框图图2是测量电路和交流信号采集电路的电原理结构图图3是本实用新型外部结构前视图图4是本实用新型外部结构后视图图1中，(1)为测量电路，(2)为交流信号采集电路，(3)为计算机主机板，(4)为计算机从机板，计算机主机板和从机板采用两片8位单片机8039芯片构成。(5)为显示电路与键盘控制电路，显示电路装有15只LED数码管，分别显示量纲和参数，键盘控制电路装有9只按键。(7)为微型打印机，(6)为直流稳压电源。
图2中，测量电路包括测量用电压变压器(8)和电流互感器(9)，交流信号采集电路包括多路模拟开关(10)，运算放大器(11)，电压／频率变换器(12)，计数器(14)和逻辑门电路(13)。多路模拟开关(10)采用双刀四路开关，型号为CD4052属通用器件。电压／频率变换器的型号为QD452，属常规产品。测量电压变压器(8)的次级接成星形接法，中心点接地，三个端点分别接到多路模拟开关(10)的12、14、15脚。测量电流互感器的次级三相分别连接1KΩ标准电阻作为负载，这三只电阻最终接成星形，中心点接地。三个端点分别接到模拟多路开关(10)的1、5、2脚。
图3中，面板上(16)为键盘，(17)为显示屏，(7)为微型打印机。
图4中，(20)为保险丝，(19)为电源接口，(18)为通讯口，(17)为电压，电流接线柱。
本仪器的测量原理是，将被测三相交流信号通过测量电压变压器(8)和电流互感器(9)得到对应于电压和电流变化的0～5伏交流电压信号，在计算机主机板(3)的管理下，双刀多路模拟开关(10)依次导通，每一次同时测量一相的三个交流信号(电压U，电流I和电压与电流之间的相角差φ)。测量U与I信号是通过放大器(11)只让正弦波的正半波通过。两个电压／频率变换器(12)不停地分别将输入电压，电流信号转换成对应的频率脉冲串，由计算机主机板(3)发出控制信号，取出一个周期中的脉冲串分别去计数器(14)进行计数。该两个计数值分别与U，I的平均值成比例，再乘以正弦波形系数得出U1I的有效值。
运算放大器(11)将U与I正弦波信号的正半周放大成方波 信号通过与逻辑门电路(13)对U，I的方波信 号进行逻辑与运算。得出宽度为φ的方波信号。由计算机主机板(3)发出控制信号取出一个周期中又是在φ角期间通过的400KHZ标准脉冲串送到计数器(14)，得到与φ角成比例的计数值。因此电子采样开关依次导通，每次同时测量一相的U，I，φ参量，开关转换三次即可测量出三相共9个参量，把这些量送到计算机主机板(3)进行计算。得到发电机的线电压、线电流，有功功率，无功功率，功率因数，有功电度，无功电度等电参量。计算机从机板(4)接收主机板传送的数据，控制显示，打印，键盘扫描及管理与上级微机通讯等功能。
本实用新型性能价格比高，现场接线简单，工作可靠，使用维修方便，可满足电厂运行要求，测量精度可达0.5～1级。
权利要求
1.一种智能多电参量测量仪，其特征在于，它由测量电路(1)，交流信号采集电路(2)，计算机主机部分(3)计算机从机部分(4)，显示电路与键盘控制电路(5)，微型打印机(7)，直流稳压电源(6)等组成，并装在一个机箱内。
2.根据权利要求
1所述的智能多电参量测量仪，其特征在于，测量电路(1)包括电压变压器(8)和电流互感器(9)，交流信号采集电路(2)包括双刀多路模拟开关(10)，运算放大器(11)，电压／频率变换器(12)，计数器(14)，逻辑门电路(13)。
专利摘要
本实用新型是一种自动测量仪表，其应用微型计算机，配接测量电路和交流信号采集电路，无需各种交流变送器，可直接测量发电机组的三相电压，三相电流，功率因数，有功功率、无功功率，等多种电参量，测量精度可达1级。并具有完成所测电量的显示、制表、通讯等功能。该仪器所用元器件少，电路简化，性能价格比高，现场接线简单，工作可靠，使用维修方便。
文档编号G01R15/00GK87208971SQ87208971
公开日1988年6月22日 申请日期1987年6月11日
发明者张成本, 毛剑英, 尹克维, 邢瑞方, 尚援朝 申请人:机械工业部北京机械工业自动化研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan