互感器电能表综合校验仪的制作方法

专利名称：互感器电能表综合校验仪的制作方法
技术领域：
互感器电能表综合校验仪本发明属电测量技术领域，涉及一种互感器电能表综合验仪，特别涉及一种能够测量电流互感器、电压互感器、阻抗、导纳、电阻(包括电阻箱)、电容(包括电容箱)、电感(包括电感箱)和功率、电能表的互感器电能表综合校验仪。它主要通过电流、电压的同相分量和正交分量的测量来实现各种交流电量的测 虽里o目前，互感器校验仪和电能表校验仪是两种互不相同的计量仪器，互感器校 验仪用来校验互感器，电能表校验仪用来校验电能表，互感器和电能表常常用在 一起，而且是电工计量仪器中使用最广泛的。互感器校验仪广泛应用于各种电测量中，主要分为两种类型 一种是电工型互感器校验仪，例如HEG类，为比较仪式互感器校验仪，它采用电磁式互感器与电阻箱配合测量互感器误差的比差(同相分量)；采用电磁式移相器与电容箱配合测量互感器的角差(正交分量)。 另一种为电子式互感器校验仪，虽然形式多种多样，但是原理是相近的，就是 在测差支路里，利用测量被测信号的电流或电压的方法测量同相分量；将被测信 号移相90° ，利用测被测信号电流或电压的方法测量正交分量。这些互感器校 验仪，测量正交分量时，电工式互感器校验仪使用的电磁式移相器和电容箱，电 子式互感器校验仪使用的电子式移相器或者电容移相，当电源频率变化或者波形 发生畸变时都会带来很大误差，这是学过电工原理的人所熟知的。例如，某互感 器校验仪的原理如下在较差支路里，工作电流Io通过电阻Ro,产生电压Uo。此 电压经放大，自动切换和滤波后，分成三路 一路经交直流转换变成直流电压， 送入同相、正交两个模数转换器； 一路经移相、采样脉冲形成电路后，送入电子 开关，作为同相分量的采样脉冲；另一路直接经采样脉冲形成电路后，送入电子 开关，作为正交分量的采样脉冲。与此同时，在较差电阻Ra上，取得的差电压AU-MXR"也被送入测量电路，经放大、切换、滤波后，分别送入两个电子 开关，分别在90°和0°时亥!j，采出差电压的同相分量和正交分量，通过相应的 保持电路，分送两个模数转换器，经适当运算后，显示出被测电流互感器的变比 误差和相位误差。同时，Uo经放大、交直流和模数转换后，显示出工作电流的百 分比。为了克服现有互感器测量方法中受频率和波形的的变化而影响测量误差的 不足，本实用新型提供一种新型的互感器电能表综合校验仪(以下简称校验仪)， 不仅能提高测量精度，而且，因为使用功率测量的方法测量互感器的误差，所以 能同时测量电能误差、测量功率误差、测量阻抗、测量导纳、测量电感、测量电 容等。这是由于互感器的测量误差中，同相分量为/，正交分量为S;在阻抗测 量中，同相分量为W，正交分量为JT;在导纳测量中，同相分量为G，正交分 量为S;在电感测量中，同相分量为/ ，正交分量为L;在电容测量中，同相分 量为G，正交分量为C;在电能测量中，有功分量为附，无功分量为FaA;功率测量中的有功分量『，无功分量为Var。
互感器的测量误差中的同相分量/、阻抗测量中的同相分量i 、导纳测量中的同相分量G、电感测量中的同相分量i 、电容测量中的同相分量G、功率测量中的同有功分量『，电能测量中的有功分量附、所表示量都有共同的地方； 功率测量中的无分量F"r,互感器的测量误差中的正交分量d、阻抗测量中的正 交分量义、导纳测量中的正交分量S、电感测量中的正交分量丄、电容测量中的 正交分量C、功率测量中的无功分量Fw，电能测量中的无功分量KaW，所表示 量也都有共同的地方，无论是对于有功分量或是无功分量的测量，在测量方法上 也都有共同的地方，主要是数据处理有些不同。这样，依据本发明制造的校验仪， 不仅能检定互感器，还能检定交流有功、无功电能表和交流有功、无功功率表、 测量阻抗、导纳、电感、电容等，因此，在依据本发明制造的校验仪，可以很方 便的实现上述任一种、两种或多种功能。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是本实用新型包括参考电压、模拟/数字转换器、数字处理电路、中央处理器、电能、频率转换器、校表脉冲生成器、键盘；打印机；上位机、显示器；其中，参 考电压输入到模拟/数字转换器中，模拟/数字转换器是由量程切换开关和量程切 换开关组成，在量程切换开关上设置有多功能的输入端；输入端将模拟信号送至 模拟/数字转换器，模拟/数字转换器将数字信号输出到数字处理电路中，数字处 理电路分别输出到中央处理器、校表脉冲生成器以及电能、频率转换器上，校表 脉冲生成器输入到中央处理器上，中央处理器、打印机与上位机三者之间两两为双向连接，中央处理器还分别输出到键盘和显示器；校表脉冲生成器分别输出校 表之用的脉冲CF1和CF2，电能、频率转换器分别输出与有功电能成正比的脉冲 LF1、 LF2以及与无功电能成正比的脉冲LF3、 LF4。本实用新型中数字处理电路是由功率因数相位测量电路、功率、电能测量电 路、频率测量电路以及电流、电压测量电路组成。量程切换开关和量程切换开关 上的多功能输入端均为至少两个。显示器可以是LED或LCD。键盘为单用键或复 用键。本实用新型在互感器同相分量和正交分量测量中，使用测量有功功率(电能) 的方法测量同相分量；使用测量无功功率(电能)的方法测量正交分量。这种方 法不再需要分别在90。和0°时刻，采出差电压的同相分量和正交分量，减小了 频率变化和波形畸变对测量误差的影响。同时，同相分量和正交分量没有单独的 量值标准，只能溯源至互感器校验仪整体校验装置，这种整体校验装置最高的精 度为0.2级，目前的互感器校验仪最高为1.0级，只适用于互感器的检定。如果 生产精度更高的标准互感器校验仪，就无法溯源。使用本实用新型制造的互感器 校验仪，可以直接溯源于有功功率(W)、无功功率(Var)、电流(A)和电压(V) 的基准，精度可以达到0.002级。这样，生产高精度互感器校验仪就不存在技术 问题。而且这种互感器校验仪不仅可以校验互感器，而且可以测量电流、电压、 阻抗、导纳、电感、电容、功率、电能。 本发明的有益效果是使用功率测量方法测量互感器误差，不仅能减小频率 变化和波形畸变对测量精度的影响，可以直接溯源于精度更高的基准，而且可以 实现一台仪器多种用途，比如，实现互感器和电能表使用同一台互感器电能表校 验仪进行校验，互感器和电能表是两种用量很大的仪器，如果使用同一台仪器检 定，就会带来方便。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。图l是本发明的电路原理图。
图l中IP、 IN是一个多功能的输入端；VP、 VN是另一个多功能的输入端；)、 △ h &、 A^都是电流和电压的向量；l和2都是量程切换开关，分别切换两个 口输入的量；3是电能、频率转换器4是校表脉冲生成器；5是键盘；6是打印机； 7是上位机；8是显示器；ADC为模拟/数字转换器；VB是参考电压；DSP是数字 处理电路；F .①是功率因数相位测量电路；W.H是功率、电能测量电路；HZ是 频率测量电路；V.A是电流、电压测量电路；CF1和CF2是专门作为校表之用的脉 冲；LF1、 LF2输出与有功电能成正比的脉冲；LF3、 LF4输出与无功电能成正比的 脉冲。第一输入端(IP、 IN)是一个多功能的输入端，图中的)、△)、 &、 A厶都 是电流和电压的向量，可以使用量程选择开关l互相切换；l是电流互感器输入 的次级电流，功率、电能表电流回路输入的电流或者测量阻抗或电感时输入的电 流；可以使用电流互感器(或钳型电流互感器)输入，也可以使用分流器输入。 ^是电压互感器次级电压输入回路，功率、电能表电压回路输入的电压或者测量 导纳或电容时输入的电压；可以使用电压互感器输入，也可以使用分压器或取样 电阻输入。A》是输入电流互感器的差流，或者测量导纳或电容时输入的电流;. 可以使用电流互感器(或钳型电流互感器)输入，也可以使用分流器输入。 是输入电压互感器的差压，或者测量阻抗或电感时输入的电压；可以使用电压互 感器输入，也可以使用分压器或取样电阻输入。同时，我们也可以使用取样电阻， 将电压转换成电流，或者将电流转换电压，这都是电工原理描述过的基本原理， 只要使用的电阻能保证精度就可以了。第二输入端(VP、 VN)是另一个多功能的输入端，它和第一输入端是同样的输 入端，它的输入量可以使用使用量程选择开关2互相切换；两个输入端应当保持 如下对应关系当检定电流互感器时， 一个输入端是)，另一个输入端是Ah 当检定电压互感器时， 一个输入端是&，另一个输入端是A&;当检定功率表、电能表时，一个输入端是6，另一个输入端是h当测量阻抗和电感时，一个输入端是〗，另一个输入端是A&:当测量导纳和电容时， 一个输入端是&，另一 个输入端是A);只要符合上述对应关系，使用哪个接口都是一样的，根据需要， 这样的接口可以有多个，由于结构和功能都是一样的，所以不再重复叙述。ADC为模拟/数字转换器，电流ADC就是将电流量转换为数字量，电压ADC就 是将电压量转换为数字量。其实，他们是一样的，因为ADC模拟/数字转换器的实 质是一个电压/数字转换器，电流ADC就是使用采样电阻，让电流通过采样电阻，
测量采样电阻的压降，就是利用欧姆定律将电流转换为电压，电流ADC实质上就 是一个电压ADC，只是输入端的取样方法不同。对不同的量转换为数字量，我们 只要根据欧姆定律将被测量加以转换，利用ADC将模拟量转换为数字量。根据测 量的需要，可以使用多路A/D模拟/数宇转换器，也可以使用多片A/D模拟/数字转 换器，根据不同的测量范围，可以使用A/D内置或外加放大器，也可以使用A/D 外置放大器。参考电压是外接的基准电压，如果A/D模拟/数字转换器已经内置的 基准电压精度能够满足需要，可以不再外置参考电压。电流、电压测量单元主要为数字信号处理电路，根据测量精度和使用环境的 需要，可以使用数字信号处理DSP，也可以不使用数字信号处理DSP。这时，可 以取得有效值，也可以取得向量)和&。功率、电能测量单元主要为数字乘法或模拟乘法器，以及信号处理电路，根 据测量精度和使用环境的需要，可以使用数字信号处理DSP，也可以不使用数字 信号处理DSP。功率因数相位测量单元对信号进行功率因数和相位处理；频率测 量单元主要测量频率；当电流向量)与电压向量&相乘时，结果就是功率，同相 分量简单说就是和参f量相位相同^]分量；同相分量正比于有功功率W-f) X XC,osO,当电^向,}与电压向量^之间的|@角0=0。时，CosO:l，这时，W-^ x)xcoso=^x)，同相分量和电流向量)、电压向量&是相等的，和有功功 率是成正比的。所谓正交分量，就是和参比量相位相差相垂;的f，也就是和参 比量相,位相,差相差90。的量，正交，量正比于无 力功率Va产^X)XCos (90° -0)^X)XS〖n^当电流向量)与电压向量&之间的相角0=90°时.，CosO =0，宇时，W-厶X) XCosO=0，这时，有功分量等.于O;.当电流向量)与电孕 向享^之间的相角，=90°时，Sos①-l，这时，Var=& X) XCos (90° -0>)=& X } XSinO = 5 X };这时正交分量和电流向量)、电压向量^是相等的，和无功 功率是成正比的。由此可见，完全可以用测量有功功率的方法测量同相分量也 可以用测量无功功率的方法测量正交分量。电能测量单元将功率对时间积分，或 将功率乘以时间，这可以由芯片内的电能测量单元完成，也可以由单片机完成，或由Pc机完成。电能-脉冲转换器就是将电能的值转换成频率与电能成比例的脉 冲，LF1、 LF2输出与有功电能成正比的脉冲；LF3、 LF4输出与无功电能成正比的 脉冲；校表脉冲生成器，生成校表脉冲CF1和CF2，专门作为校表之用。由通信口 将信号送至CPU,CPU可以使用单片机，也可以使用工控机；CPU将数据处理后，送 至LED数码显示器或LCD液晶显示器显示、送打印机打印。也可以通过通信口和上 位机连机，或与数据传输系统连接，或送打印机打印。这些功能可以集成在一个或几个芯片内，或者使用具有相应功能的芯片和元 件组合而成，这都不影响本发明的实施。上述功能和方法在本发明中是基本相同 的，在以后的实施例中不再重复。图2是第一个实施例电流互感器检定的电路原理图。图2中CT,是被检电流互感器，CT。是标准电流互感器。T,是调压变压器，用 来调整升流变压器输出的电流T2是升流变压器，用来提供电流，Z是电流负载
箱，用来给被检电流互感器提供负载。L是被检电流互感器的输入端，该接线端接地。T。是标准电流互感器的输入端。K是差流的输入高端，D是差流输入低端， 经屏蔽线接地。U和U是被检电流互感器一次(初级)接线端，J^和Kx2是被检电流互感器二次(次级)接线端；U和Lo2是标准电流互感器一次(初级)接线端，K。,和Ko2是标 准电流互感器二次(次级)接线端。被检电流互感器一次(初级)接线端U与标准电流互感器一次(初级)接线端U, 连接，被检电流互感器一次(初级)接线端U和标准电流互感器一次(初级)接线端 Lo2，分别和升流器的两个电流输出端连接；被检电流互感器二次(次级)接线端Kx,与标准电流互感器二次(次级)接线端K。！ 连接，由此连出一根导线K,K线的另一端连接校验仪的K接线端，D接线端经屏蔽 线接地；被检电流互感器二次(次级)接线端Kx2接入电流负载箱后，接至校验仪 的L的接线端，标准电流互感器二次(次级)接线端Ko2连接至校验仪的T。接线端。当升流器的输出绕组通过电流互感器的一次绕组将电路加至电流互感器时， 电流互感器二次的工作电流)通过L 、 T。接线端被接入校验仪的第一输入端，经 取样电阻转换为电压，因为对于A/D转换器来说，输入的都是电压，各种的模拟 信号都要转换为电压，然后输入A/D转换器(下同)，经A/D转换和电流有效值处 理后，显示电流互感器的二次工作电流I;经K线输入的差流Ah经校验仪的K 接线端接入校验仪的第二输入端，经取样电阻转换为电压，输入校验仪，经A/D 转换和功率测量单元的处理，最简单的处理就是第一输入端，与第二输入端相乘， 得出有功功率W，和无功功率Var,,有功功率W除以工作电流)即为电流互感器误 差的同相分量，再除以工作电流h乘以IOO，即为电流耳感器的比差/ (电流 互感器的相对误差的百分数)。^功功率Var除以工作电流)即为电流互感器误差 的正交分量，再除以工作电流l乘以IOO，即为电流互感器的角差S (电流互 感器的相对误差的百分数)若将角差S再乘以34.38,则电流互感器的角差3变 为分(')。以上已经介绍了一种校验仪的设计方案，它满足了使用校验仪检定电流互感 器的要求，发明涉及的电量)、A八5、 △&，测量电路和器件ADC为模拟/ 数字转换器、电流、电压测量单元、数字信号处理DSP、调压变压器、升流变压 器等，校验仪的接线端To、Tx、K、 D，电流互感器的接线端Lx,、 LX2、 KX1、 KX2、 L0!、 LG2、 K(h、 Ko2等电路、器件、名词术语都是本专业普通专业技术人员所熟 知的，只要没有离开本实用新型的范畴和精神实质，可以做出各种变更和替换， 设计出各种不同的方案来。由于这些原理和方法，都是本专业技术人员所熟知的， 所以，不在这里一一详述。图3是第二个实施例电压互感器检定的电路原理图。图3中PT,是被检电压互感器，PT。是标准电压互感器。T,是调压变压器，用 来调整升压变压器输出的电压；T2是升压变压器，用来提供电压，Y是电压负载 箱，用来给被检电压互感器提供负载。a是电压互感器二次(次级)的高输入端，
x是电压互感器二次(次级)低输入端。K是差压的输入高端，D是差压输入低端， 经屏蔽线接地。Ax和Xx是被检电压互感器一次(初级)接线端，ax和Xx是被检电压互感器二次(次级)接线端；A。和X。是标准电压互感器一次(初级)接线端，a^和x。是标准电 压互感器二次(次级)接线端。被检电压互感器一次(初级)接线端Ax与标准电压互感器一次(初级)接线端A。 连接，并且和升压器的一端连接；被检电压互感器一次(初级)接线端Xx和标准电 压互感器一次(初级)接线端Xo连接，并且和升压器的另一端连接。被检电压互感 器二次(次级)接线端ax与标准电压互感器二次(次级)接线端ao连接，并且和校验 仪的接线端子a连接；标准电压互感器二次(次级)接线端x。与校验仪的接线端 子x连接；并且由x。连出一根导线K，K线的另一端连接校验仪的K接线端被检电 压互感器二次(次级)接线端Xx与校验仪的K接线端D连接，被检电压互感器二次 (次级)接线端ax和Xx之间并联接入电压负载箱Y。当升压器的输出绕组通过电压互感器的一次绕组将电路加至电压互感器时， 电压互感器二次的工作电压&通过ao和x。接线端被接入校验仪的第二输入端 (a,x)，经分压电阻转换电压量程后，因为对于A/D转换器来说，输入的都是电压， 各种的模拟信号都要转换为电压，然后输入A/D转换器(下同)，经A/D转，和电 压有效值处理后，显示电压互感器的二次工作电压U;经K线输入的差压A&，经 校验仪的K接线端接入校验仪的第一输入端，经分压电阻转换电压量程后，输入 校验仪，经A/D转换和功率测量单元的处理，最简单的处理就是第一输入，与第 二输入端相乘，得出有功功率W,和无功功率Var,有功功率W除以工作电压 )即为 电压互感器误差的同相分量，再除以工作电压&，乘以IOO，即为电压互感器的 比差/ (电压互感器的相对误差的百分数)。无功功率Var除以工作电压^即为电 压互感器误差的正交分量，再除以工作电压5，乘以IOO,即为电流互感器的角 差5 (电流互感器的相对误差的百分数)若将角差^再乘以34.38，则电互感器 的角差5变为分(')。以上已经介绍了一种校验仪的设计方案，它满足了使用校验仪检定电压互感 器的要求，发明中涉及的电量)、△>、 &、 △&，测量电路和器件ADC为模拟 /数字转换器、电流、电压测量单元、数字信号处理DSP等，校验仪的接线端a、 x、、K、 D，电压互感器的接线端Ax 、 Xx、 ax、 xx、 Aq、 Xg、 Eq、 Xo等电路、器 件、名词术语都是本专业普通专业技术人员所熟知的，只要没有离开本实用新型 的范畴和精神实质，可以做出各种变更和替换，设计出各种不同的方案来。，由 于这些原理和方法，都是本专业技术人员所熟知的，所以，不在这里一一详述。图4是第三个实施例用于阻抗(包括阻抗箱、电流负载箱等)测量的电路原 理图。图4中Z是被检阻抗器。Ti是调压变压器，用来调整升流变压器输出的电流； T2是升流变压器，用来提供电流。T,是被检电流互感器的输入端，T。是标准电流 互感器的输入端，Tx和T。也是阻抗的电流的输入端。K是差压的输入高端，D是差 压输入低端，经屏蔽线接地。Z！和Z2是被检阻抗器的两个接线端。被检阻抗器的一接线端Z,与升流器的一端连接，并且由Z!连出一根导线K, K线 的另一端连接校验仪的K接线端;被检阻抗器的另一接线端Z2和校验仪的T。接线端 连接；并且由Z2连出一根导线D，D线的另一端连接校验仪的D接线端；升流器的另 一端与校验仪的Tx端相连。当升流器的输出绕组给被检阻抗器Z施加电流时，电流)通过L 、T。接线端被 接入校验仪的第一输入端，经取样电阻转换为电压，因为对于A/D转换器来说， 输入的都是电压，各种的模拟信号都要转换为电压，然后输入A/D转换器(下同)， 经A/D转换和电流有效值处理后，显示被检阻抗器Z通过的电流I;经K线输入的电 压&，经校验仪的K接线端接入校验仪的第二输入端，经分压电阻转换量程后， 输入校验仪，经A/D转换和功率测量单元的处理，最简单的处理就是第一输入嗜 与第二输入端相乘，得出有嗜功率W,和无功功率Var,有功功率W除以工作电流) 为电压5:再除以工作电流)即为被检f抗器Z的同相分量i 。无功功率Var除以工作电流7为电压^ ，再除以工作电流)即为被检阻抗器z的正交分量;r。以上已经介绍了一种校验仪的设计方案，它满足了使用校验仪测量阻抗器的 要求，发明中涉及的电量)、△)、 &、 / 、 J^，测量电路和器件ADC为模拟/数字转换器、电流、电压测量单元、数字信号处理DSP等，校验仪的接线 端a、 x、 K、 D，阻抗的接线端Z!和Z2等电路、器件、名词术语都是本专业普 通专业技术人员所熟知的，只要没有离开本实用新型的范畴和精神实质，可以做 出各种变更和替换，设计出各种不同的方案来。由于这些原理和方法，都是本专 业技术人员所熟知的，所以，不在这里一一详述。图5是第四个实施例用于导纳(包括电导箱、电压负载箱等)测量的电路 原理图。图5中Y是被检导纳，T,是调压变压器，用来调整升压变压器输出的电压； T2是升压变压器，用来提供电压。a是电压互感器二次(次级)的高输入端，x 是电压互感器二次(次级)低输入端。a和x也是被校导纳的电压输入端。K是差 流的输入高端，D是差流输入低端，经屏蔽线接地。Y,和Y2是被检导纳的两个接线端。被检导纳的一个接线端Y,与升压器的一端相连，并且与校验仪的接线端子a 连接；再由Y2连出一根导线K,K线的另一端连接校验仪的K接线端；升压器的另一 端与校验仪的接线端子x连接，并且引出一根屏蔽导线D，与校验仪的K接线端D 连接。当升压器的输出绕组施加电压时，工作电压&通过校验仪的a和x接线端被接 入校验仪的第二输入端，经分压电阻转换电压量程后，因为对于A/D转换器来说， 输入的都是电压，各种的模拟信号都要转换为电压，然后输入A/D转换器(下同)， 经A/D转换和电压有效值处理后，显示的工作电压U;经K线输入的电流)，经校 验仪的K接线端接入校验仪的第一输入端，经采样电阻转换为电压后，输入校验
仪，经A/D转换和功率测量单元的处理，最简单的处理就是第一输入端与第二输 入寧相乘，得出有功功率W,和无功功率Var,有功功率W除以工作电压^为工作电 流)，再除以工作电压々即为导纳的同相分量G 。无功功率Var除以工作电压5工 作电压^为工作电流)，再除即为导纳的正交分量i8。以上己经介绍了一，校验.仪的设计々案，它满足了使用校验仪测量导纳的要 求，发明中涉及的电量J、 Ah &、 G、 S，校验仪的接线端a、 x、 K、 D，导纳的接线端Y,、 Y2等电路、器件、名词术语都是本专业普通专业技术人 员所熟知的，只要没有离开本实用新型的范畴和精神实质，可以做出各种变更和 替换，设计出各种不同的方案来。由于这些原理和方法，都是本专业技术人员所 熟知的，所以，不在这里一一详述。图6是第五个实施例用于电感(包括电感箱、电感电桥等)测量的电路原 理图。图6中L是被测量电感。T,是调压变压器，用来调整升流变压器输出的电流； T2是升流变压器，用来提供电流。T,是被检电流互感器的输入端，T。是标准电流 互感器的输入端，L和T。也是被校电感的电流输入端。K是差压的输入高端，D 是差压输入低端，经屏蔽线接地。L和U是被测量电感的两个接线端。被测量电感的一接线端L,与升流器的一端连接，并且由L!连出一根导线K, K线 的另一端连接校验仪的K接线端；被测量电感的另一接线端L2和校验仪的T。接线端 连接；并且，并且由U连出一根导线D，D线的另一端连接校验仪的D接线端；升流 器的另一端与校验仪的T,端相连。
当升流器的输出绕组给被测量电感施加电流时，电流)通过T, 、 T。接线端被 接入校验仪的第一输入端，经取样电阻转换为电压，因为对于A/D转换器来说， 输入的都是电压，各种的模拟信号都要转换为电压，然后输入输A/D转换器(下 同)，经A/D转换和电流有效值处理后，显示被测量电感L通过的电流I;经K线输 入的电压&，经校验仪的K接线端接入校验仪的第二输入端，经分压电阻转换量 程后，输入校验仪，经A/D转换和功率测量单元的处理，最简单的处理就是第一 输入寧与第二输入端相乘，得出有功功.率W,和无功功率Var，有功功率W除以工作 电流)工作电压6 ，，再除以工，电流)即为被测量考感L的同相分量i 。无功功 率Var除以工作电流)工作电压^ ，再除以工作电流)即为被测量电感L的正交分 量X,正交分量义除以w即为电感Z。以上已经介绍了一，校,仪的设计，案，它满足了使用校验仪测量电感的要 求，发明中涉及的电量)、△)、 ^、 A^、 L， i 、 X，校验仪的接线端T。、 Tx、 K、 D，电感的接线端L！和L2等电路、器件、名词术语都是本专业普通专业技 术人员所熟知的，只要没有离开本实用新型的范畴和精神实质，可以做出各种变 更和替换，设计出各种不同的方案来。，由于这些原理和方法，都是本专业技术 人员所熟知的，所以，不在这里一一详述。图7是第六个实施例用于电容(包括电容箱、电容电桥等)测量的电路原理图。图7中C是被测量电容。T,是调压变压器，用来调整升压变压器输出的电压； T2是升压变压器，用来提供电压。a是电压互感器二次(次级)的高输入端，x是电压互感器二次(次级)低输入端；a和x也是被校电容的电压输入端。K是差 流的输入高端，D是差流输入低端，经屏蔽线接地。 C,和C 2是被检测电容的两个接线端。被检电容的一个接线端C x与升压器的一端相连，并且与校验仪的接线端子a 连接；再由C2连出一根导线K，K线的另一端连接校验仪的K接线端；升压器的另 —端与校验仪的接线端子x连接，并且引出一根屏蔽导线D，与校验仪接线端D连 接。当升压器的输出绕组施加电压时，工作电压6通过校验仪的a和x接线端被接 入校验仪的第二输入端，经分压电阻转换电压量程后，因为对于A/D转换器来说， 输入的都是电压，各种的模拟信号都要转换为电压，然后输入输A/D转换器(下 同)，经A/D转换和电压有效值处理后，显示电压互感器的二次工作电压U;经K 线输入的电流)，经校验仪的K接线端接入校验仪的第一输入端，经采样电阻转 换为电压后，输入校验仪，经A/D转换和功率测量单元的处理，最简单的处理就 是第一输入端与第二输入端fg乘，得出有功功率W,和无功功率Var,有功功率W 除以工作电压丘为工作电流)，再除^工作电压^即为导纳的同相分量G。无功 功率Var除以工作电压&为工作电流h再除以工作电压&即为导纳的正交分量 S，正交分量S除以w即为电容C。以上己经介绍了一种校验,仪的设计方案，它满足了使用校验仪测量电容的要 求，发明中涉及的电量)、A)、 △、 G、 S,校验仪的接线端a、 x、 K、 D,导纳的接线端Yl、 Y2等电路、器件、名词术语都是本专业普通专业技术人 员所熟知的，只要没有离开本实用新型的范畴和精神实质，可以做出各种变更和 替换，设计出各种不同的方案来。，由于这些原理和方法，都是本专业技术人员 所熟知的，所以，不在这里一一详述。图8是第七个实施例用于的单相功率、电能表检定的电路原理图。电能表的检定和校验主要有两种方法一种是虚负荷法，主要用于功率、电能表的离线(即离开电网的供电线路) 校验、检定；另一种是实负荷法主要用于功率、电能表的在线(即使用电网的供电线路) 校验、检定；依本实用新型制造的校验仪既有适用第一种方法的，也有适用第二种方法的 (下同)。图8中Wh,是被校单相功率、电能表；电流回路I是向单相功率、电能表提供 电流的电路，接线端为I" 12;电压回路U是向单相功率、电能表提供电压的电路， 接线端为仏、U2;被校单相功率、电能表的电流接线端为Ih、 12"电压接线端为 Ulx、 UM。 I1P、 Iw是被校单相功率、电能表的电流输入端；UIP、 Uw是被检单相功率、
电能表的电压输入端。
被校单相功率、电能表的电流接线端Ih与电流回路的接线端L连接；被校单
相功率、电能表的电流接线端为;u与校验仪的接线端iw连接；校验仪的接线端Iw
连接与电流回路的接线端l2连接。被检单相功率、电能表的电压接线端l与校验 仪的接线端仏p连接，并且同时与电压回路的接线端为仏连接；电能表的电压接线 端lk与校验仪的接线端l^连接，并且同时与电压回路的接线端为U2连接。
当电流回路和电压回路向被校单相功率、电能表供电时，电流直接或经电流 互感器(或钳形互感器)，输入校验仪的第一输入端"、I1N，经采样电阻转换为 电压，因为对于A/D转换器来说，输入的都是电压，各种的模拟信号都要转换为 电压；然后输入A/D转换器(下同)，经A/D转换和电流有效值处理后，显示被检 单相功率、电能表的工作电流I;当电流回路和电压回路向被检单相功率、电能 表供电时，电压直接或经电压互感器，输入校验仪的第二输入端1]21>、 U2N，经取样
电阻转换为电压。经A/D转换和功率测量单元的处理(在显示器显示工作电压U)，
最简单的处理就是第一输入端与第二输入端相乘，得出有功功率w,和无功功率
Var，视在功率VA，与被检单相功率、电能表的显示有功功率W,和无功功率Var， 视在功率VA分别相比较，就可以得出相应的误差。将功率转换为成比例的脉冲， 有功电能由LF1、 LF2输出，无功电能由LF3、 LF4输出，累计读取脉冲即可计算出 相应被校表的有功电能Wh、无功电能Varh。与被校单相功率、电能表同时段(即 被检表与标准表同时开始、同时结束，即以被校单相功率、电能表的脉冲触发控 制校验仪脉冲计数器的起停，下同)累计的电能相比较，就可计算出电能误差。 也可以功率对时间T积分，或将功率与时间T相乘，将结果送寄存器，读取寄存器 的值，与被检单相功率、电能表同时段累计的电能相比较，就可计算出被校表的 电能误差。校表脉冲CF1、 CF2用来对标准进行校验。
以上已经介绍了一种校验仪的设计.方,，它满足了使用校验仪校验单相功 率、电能表的要求，发明中涉及的电量)、^、 W、 Var、 Wh、 Varh和时间量T, 测量电路和器件ADC为模拟/数字转换器、电流、电压测量单元、数字信号处理 DSP等，校验仪的接线端U,p、 U1N、 I1P、 I1N，。功率、电能表的电流接线端为^、 I2X;电压接线端为Um U2X等。这些电路、器件、名词术语都是本专业普通专 业技术人员所熟知的，只要没有离开本实用新型的范畴和精神实质，可以做出各 种变更和替换，设计出各种不同的方案来。，由于这些原理和方法，都是本专业
技术人员所熟知的，所以，不在这里一一详述。
图9是第八个实施例的一种方案用于多只单相功率、电能表检定的电路原理图。
图9中电流回路I是向单相功率、电能表提供电流的电路，接线端为I,、 12; 电压回路U是向单相功率、电能表提供电压的电路，接线端为仏、U2;第一只被 检单相功率、电能表为Whxh它的电流接线端为Ii,、 I2X:电压接线端为1、 U2X，第 二只被检单相功率、电能表为Whx2,它的电流接线端为Im、 I22X;电压接线端为U加、 U22X，……，第N只被检单相功率、电能表为WhxK,它的电流接线端为I脂、IN2X:电
压接线端为U^、 UN2X。
隔离电压互感器PT用来隔离被检单相功率、电能表的电压回路和电流回路， 它的一次接线端为A和X;它的二次接线端，第一个绕组为la、 lx;第二个绕组为 2a、 2x;第N个绕组为Na、 Nx。
在依照本发明制造的校验仪的接线端子中，I11P、 ]^是被检单相功率、电能 表的电流输入端，U11P、 Unw是被检单相功率、电能表的电压输入端。第一只被检 单相功率、电能表的电流接线端为L与电流回路的接线端Ii连接，第一只被检单 相功率、电能表的电流接线端为I&与第二只被检单相功率、电能表的电流接线端 I&连接；第二只被检单相功率、电能表的电流接线端I^与第N只被检单相功率、 电能表的电流接线端I^，第N只被检单相功率、电能表的电流接线端I鄉与校验仪 的接线端I,w连接；校验仪的I,w与电流回路的接线端l2连接。电压回路的U,与隔离 电压互感器PT的一次接线端为A连接；电压回路接线端U 2与隔离电压互感器PT的 一次接线端为X连接；第一只被检单相功率、电能表的电压接线端IL与校验仪的
接线端Unp连接，并且同时与隔离电压互感器PT的二次接线端la连接；第一只被
检单相功率、电能表的电压接线端lk与隔离电压互感器PT的二次接线端lx连接，
并且同时与校验仪的接线端为UuK连接；第二只被检单相功率、电能表的电压接 线端l^与隔离电压互感器PT的二次接线端la连接；第二只被检单相功率、电能 表的电压接线端lU与隔离电压互感器PT的二次接线端2x连接；第N只被检单相 功率、电能表的电压接线端U^与隔离电压互感器PT的二次接线端Na连接；第N 只被检单相功率、电能表的电压接线端U临与隔离电压互感器PT的二次接线端Nx 连接。
当电流回路和电压回路向被检单相功率、电能表供电时，电流直接或经电流 互感器(或钳形互感器)输入校验仪的第一输入端I,P、 I1N，经采样电阻转换为电 压，因为对于A/D转换器来说，输入的都是电压，各种的模拟信号都要转换为电 压，然后输入A/D转换器(下同)，经A/D转换和电流有效值处理后，显示被检单 相功率、电能表的工作电流I;当电流回路和电压回路向被检单相功率、电能表 供电时，电压直接或经电压互感器输入校验仪的第二输入端U2P、 U2N，经取样电阻 转换为电压，经A/D转换和功率测量单元的处理(在显示器显示工作电压U)，最 简单的处理就是第一输入端与第二输入端相乘，得出有功功率W,和无功功率Var，
视在功率VA，与被检单相功率、电能表的显示有功功率W,和无功功率Var，视在功 率VA分别相比较，就可以得出相应的误差。将功率转换为成比例的脉冲，累计读 取脉冲即可计算出相应被检表的有功电能Wh、无功电能Varh。有功电能由LF1、 LF2输出，无功电能由LF3、 LF4输出，与被检单相功率、电能表同时段(即被检 表与标准表同时开始、同时结束，即以被校单相功率、电能表的脉冲触发控制校 验仪脉冲计数器的起停，下同)累计的电能相比较，就可计算出电能误差。也可 以功率对时间T积分，或将功率与时间T相乘，将结果送寄存器，读取寄存器的值， 与被检单相功率、电能表同时段累计的电能相比较，就可计算出被检表的电能误 差，对于同时校验多只单相功率、电能表来说，方法是一样的，只要分别计算每
个被检单相功率、电能表的误差就可以了。
以上已经介绍了一种校验仪的设i;h方，，它满足了使用校验仪检定单相功率、电
能表的要求，发明中涉及的电量)、^、 W、 Var、 Wh、 Varh和时间量T，校验仪 的接线端IuP、 IUN、 U P、 U N;功率、电能表的电流接线端L、 I2X、 I21x、 I22X、 U、 IN2X;电压接线端Un、 U2X、 IU、 U22X、 IW、 IW等；隔离电压互感器PT的一次接线 端为A和X, 二次接线端绕组la、 lx; 2a、 2x; Na、 Nx等。
这些电路、器件、名词术语都是本专业普通专业技术人员所熟知的，只要没 有离开本实用新型的范畴和精神实质，可以做出各种变更和替换，设计出各种不 同的方案来。，由于这些原理和方法，都是本专业技术人员所熟知的，所以，不 在这里一一详述。


图10是第九个实施例的一种方案用于多只单相功率、电能表检定的电路原 理图。
图10中电流回路I是向单相功率、电能表提供电流的电路，接线端为Ii、 I2; 电压回路U是向单相功率、电能表提供电压的电路，接线端为U,、 U2;第一只被 检单相功率、电能表为Wh^它的电流接线端为Ih、 I2X;电压接线端为U,，、 U2X，第 二只被检单相功率、电能表为Whx2,它的电流接线端为I&、 I22X;电压接线端为11211、 U22X，……，第N只被检单相功率、电能表为Whw它的电流接线端为I^、 IN2X;电 压接线端为Uw,、 UN2X。
隔离电压互感器PT用来隔离被检单相功率、电能表的电压回路和电流回路， 它的一次接线端为A和X;它的二次接线端，第一个绕组为la、 lx;第二个绕组为 2a、 2x:第N个绕组为Na、 Nx。
隔离电流互感器CT用来隔离被检单相功率、电能表的电压回路和电流回路， 它的一次接线端为L和L2;它的二次接线端，第一个绕组为IK" 1K2;第二个绕组 为2K,、 2K2:第N个绕组为NK,、 NK2。
在依照本发明制造的校验仪的接线端子中，Iup、 I"w是第一只被检单相功率、 电能表的电流输入端，UUP、 U,w是第一只被检单相功率、电能表的电压输入端。 I21P、 Iw是第二只被检单相功率、电能表的电流输入端；U21P、 U^是第二只被检单 相功率、电能表的电压输入端；IN1P、 Imw是第N只被检单相功率、电能表的电流输 入端，IW、 IU是第N只被检单相功率、电能表的电压输入端。
电流回路I的接线端L与隔离电流互感器CT的接线端L,连接；电流回路I的接 线端I2与隔离电流互感器CT的接线端L2连接；第一只被检单相功率、电能表的电 流接线端为Ib与隔离电流互感器的接线端l!d连接，第一只被检单相功率、电能 表的电流接线端为12,与校验仪的1^接线端连接，校验仪的I^接线端与隔离电流
互感器接线端1K2连接；第二只被检单相功率、电能表的电流接线端为I&与隔离
电流互感器的接线端21d连接，，第二只被检单相功率、电能表的电流接线端为1221 与校验仪的Iw接线端连接校验仪的I^接线端与隔离电流互感器接线端2K2连 接；第N只被检单相功率、电能表的电流接线端为U与隔离电流互感器的接线端 NK,连接，，第N只被检单相功率、电能表的电流接线端为I^与校验仪的IwP接线端
连接；校验仪的Ira接线端与隔离电流互感器接线端NK2连接。电压回路U的接线端 仏与隔离电压互感器PT的一次接线端为A连接；电压回路接线端U 2与隔离电压互 感器PT的一次接线端为X连接；第一只被检单相功率、电能表的电压接线端Uu与 校验仪的接线端IV连接，并且同时与隔离电压互感器PT的二次接线端la连接； 第一只被检单相功率、电能表的电压接线端lk与隔离电压互感器PT的二次接线端 lx连接，并且同时与校验仪的接线端为U,w连接；第二只被检单相功率、电能表 的电压接线端U&与校验仪的接线端LW连接，并且同时与隔离电压互感器PT的二 次接线端la连接；第二只被检单相功率、电能表的电压接线端l^与隔离电压互 感器PT的二次接线端2x连接，并且同时与校验仪的接线端为U2w连接；第N只被 检单相功率、电能表的电压接线端U^与校验仪的接线端Uwp连接，并且同时与隔 离电压互感器PT的二次接线端Na连接；第N只被检单相功率、电能表的电压接线 端lU与隔离电压互感器PT的二次接线端Nx连接，并且同时与校验仪的接线端为 U^连接。
当电流回路和电压回路向被检单相功率、电能表供电时，电流直接或经电流 互感器(或钳形互感器)输入校验仪的第一输入端Iw、 I1N，经采样电阻转换为电 压，因为对于A/D转换器来说，输入的都是电压，各种的模拟信号都要转换为电 压，然后输入输A/D转换器(下同)，入校验仪，经A/D转换和电流有效值处理后， 显示被检单相功率、电能表的工作电流I;当电流回路和电压回路向被检单相功 率、电能表供电时，电压直接或经电压互感器输入校验仪的第二输入端U2P、 U2N， 经取样电阻转换为电压，经A/D转换和功率测量单元的处理(在显示器显示工作 电压U),最简单的处理就是第一输入端与第二输入端相乘，得出有功功率W，和无 功功率Var,视在功率VA，与被检单相功率、电能表的显示有功功率W,和无功功率 Var，视在功率VA分别相比较，就可以得出相应的误差。将功率转换为成比例的脉 冲，累计读取脉冲即可计算出相应被检表的有功电能Wh、无功电能Varh。与被检 单相功率、电能表同时段(即被检表与标准表同时开始、同时结束，即以被校单 相功率、电能表的脉冲触发控制校验仪脉冲计数器的起停，下同)累计的电能相 比较，就可计算出电能误差。也可以功率对时间T积分，或将功率与时间T相乘， 将结果送寄存器，读取寄存器的值，与被检单相功率、电能表同时段累计的电能 相比较，就可计算出被检表的电能误差,对于同时校验多只单相功率、电能表来 说，方法是一样的，只要分别计算每个被检单相功率、电能表的误差就可以了； 同时，依照本实用新型制造的校验仪，每个被检单相功率、电能表的位置使用一 个功率、电能测量元件，而目前使用的校验仪只使用一个功率、电能测量元件， 在不同的被检单相功率、电能表位置，误差会有区别，依照本实用新型制造的校 验仪，在每个被检单相功率、电能表的位置都使用一个功率、电能测量元件，有 效的解决了在不同的被检单相功率、电能表位置，误差会有区别的问题。
以上已经介绍了一种校验仪的设计方案.，它满足了使用校验仪检定单相功 率、电能表的要求，实用新型中涉及的电量)、&、 W、 Var、 Wh、 Varh和时间量
T，校验仪的接线端Iup、 I環、Ulip、 U"n、I21P、工21N、 U21P、 U2iN、 IniP、I體、UN1P、 U麵。
功率、电能表的电流接线端Ih、 I2X、 I21x、 I22X、 INlx、 IN2X;电压接线端U^、 U2X、 U2U、
IW lk、 IW等；隔离电压互感器PT的一次接线端为A和X， 二次接线端绕组la、
lx; 2a、 2x; Na、 Nx等隔离电流互感器CT的一次接线端为L,和U它的二次接 线端IK,、 1K2、 2ld、 2K2; NJd、 M2等。
这些电路、器件、名词术语都是本专业普通专业技术人员所熟知的，只要没 有离开本实用新型的范畴和精神实质，可以做出各种变更和替换，设计出各种不 同的方案来，比如也可以设计出用于三相功率、电能表的校验仪。由于这些原理 和方法，都是本专业技术人员所熟知的，所以，不在这里一一详述。
图ll是第十个实施例的一种方案用于使用实负荷法现场校验单相功率、电
能表的电路原理图。
图ll中电源回路DY是向用户提供电能的供电线路，由火线和零线组成；火 线的接线端为A，零线的接线端为N,负载Z使用所使用的负载；用户计量电能的被
检单相功率、电能表，它电流接线端为l、 2、 3、 4、 5。
I1P、"是被检单相功率、电能表Wh,的电流输入端，U1P、 Uw是被检单相功率、 电能表的电压输入端。
被检单相功率、电能表Wh,电流接线端l与与校验仪的接线端Iw连接，电源回 路的接线端A与校验仪的接线端Iw连接，被检单相功率、电能表Wh,电流接线端3 与负载Z连接，被检单相功率、电能表Wh，的电压接线端2与校验仪的接线端l^连 接，电能表Wh,的电压接线端4与校验仪的接线端Uw连接，并且同时与电源回路的 接线端为N连接；被检单相功率、电能表Wh电压接线端5与负载Z连接。
当电流回路和电压回路向被检单相功率、电能表供电时，电流直接或经电流 互感器(或钳形互感器)输入校验仪的第一输入端I,P、 ItN，经采样电阻转换为电 压，因为对于A/D转换器来说，输入的都是电压，各种的模拟信号都要转换为电 压，然后输入A/D转换器(下同)，经A/D转换和电流有效值处理后，显示被检单 相功率、电能表的工作电流I;当电流回路和电压回路向被检单相功率、电能表 供电时，电压直接或经电压互感器输入校验仪的第二输入端U2P、 Uw经取样电阻 转换为电压，输入校验仪，经A/D转换和功率测量单元的处理，最简单的处理就 是第一输入端与第二输入端相乘，得出有功功率W,和无功功率Var，视在功率VA， 与被检单相功率、电能表的显示有功功率W，和无功功率Var，视在功率VA分别相比 较，就可以得出相应的误差。将功率转换为成比例的脉冲，累计读取脉冲即可计 算出相应被检表的有功电能Wh、无功电能Varh。与被检单相功率、电能表同时段 (即被检表与标准表同时开始、同时结束，即以被校单相功率、电能表的脉冲触 发控制校验仪脉冲计数器的起停，下同)累计的电能相比较，就可计算出电能误 差。也可以功率对时间T积分，或将功率与时间T相乘，将结果送寄存器，读取寄 存器的值，与被检单相功率、电能表同时段累计的电能相比较，就可计算出被检 表的电能误差。
以上已经介绍了一种校验仪的设计方案.，它满足了使用校验仪检定单相功 率、电能表的要求，实用新型中涉及的电量)、(>、W、 Var、 Wh、 Varh和时间
量T，校验仪的接线端U,p、 U1N、 I1P、 I1N。功率、电能表的电流接线端l、 3;
电压接线端为2、 4、 5等。这些电路、器件、名词术语都是本专业普通专业技术
人员所熟知的，只要没有离开本实用新型的范畴和精神实质，可以做出各种变更
和替換，设计出各种不同的方案来。由于这些原理和方法，都是本专业技术人员
所熟知的，所以，不在这里一一详述。
图12是第十一个实施例用于三相四线功率、电能表检定的电路原理图。 图12中电流回路I是向三相四线功率、电能表Whx提供电流的电路，分为A 相Ia， B相Ib， C相I"公共接线端为I。 (IN)。电压回路U是向三相四线功率、电能
表提供电压的电路，分为A相UA， B相Ub,C相Uc，公共接线端U。 (UN)。被检三相四 线功率、电能表Whx的电流接线端分为为A相I化、IA2X; B相I化、IB2X; C相U、 IC2X; 电压接线端分为A相U仏、IW; B相U^、 UB2X; C相IU、 UC2X;
电流分为A相Iw、 IA1N; B相Imp、 IB1N; C相Iot、 IC1N;是被检三相四线功率、电 能表的电流输入端，电压分为A相Uwp、 UA1N; B相IW、 UB2N; C相U^、 UaN;是被检三 相四线功率、电能表Whx的电压输入端。
被检三相四线功率、电能表Whx的A相电流接线端I^与电流回路的lA接线端连
接，，被检三相四线功率、电能表Whx的电流接线端为I^与校验仪的接线端Iw连
接，校验仪的接线端U与电流回路的接线端I。连接；被检三相四线功率、电能表
Whx的B相电流接线端I^与电流回路的接线端lB连接，，被检三相四线功率、电能
表Whx的电流接线端为I^与校验仪的接线端W连接，校验仪的接线端I础与电流回 路的接线端I。连接；。被检三相四线功率、电能表Whx的C相电流接线端U与电流
回路的接线端Ic;连接，，被检三相四线功率、电能表Whx的电流接线端为I^与校验
仪的接线端Iw连接，校验仪的接线端I^与电流回路的接线端I。连接；被检三相 四线功率、电能表Whx的A相电压接线端l^与校验仪的接线端lU连接，并且同时 与电压回路的接线端为UA连接；被检三相四线功率、电能表Whx的B相电压接线端 U^与校验仪的接线端IW连接，并且同时与电压回路的接线端为UB连接；被检三
相四线功率、电能表Whx的C相电压接线端lU与校验仪的接线端lW连接，并且同
时与电压回路的接线端为Uc连接；被检三相四线功率、电能表Whx的A相电压接线 端Ua2,、 B相电压接线端IU、 C相电压接线端Uc2,同时与电压回路的接线端为U。连接。
当电流回路和电压回路向被检三相四线功率、电能表Whx供电时，电流直接或
经电流互感器(或钳形互感器)输入校验仪的第二输入端LtP、 I"N; (A相)、第四
瑜入端Imp、 IB1N; (B相)、第六瑜入端Iot、 Iot; (C相)；经采样电阻转换为电压，
因为对于A/D转换器来说，输入的都是电压，各种的模拟信号都要转换为电压， 然后输入A/D转换器(下同)，经A/D转换和电流有效值处理后，显示被检单相功 率、电能表的工作电流I;当电流回路和电压回路向被检三相四线功率、电能表 供电时，电压直接或经电压互感器输入校验仪的第一输入端U^、 IU (A相)、第 三输入端Uw、 UB2N (B相)、第五输入端U"p、 (C相)经取样电阻转换为电压， 输入校验仪，经A/D转换和功率测量单元的处理，最简单的处理就是第一输入端 与第二输入端相乘，得出A相有功功率W,和无功功率Var，视在功率VA，与被检三
相四线功率、电能表Whx的显示有功功率W,和无功功率Var，视在功率VA分别相比 较，就可以得出A相的相应的误差；第三输入端与第四输入端相乘，得出B相有功 功率W,和无功功率Var，视在功率VA,与被检三相四线功率、电能表Whx的显示有 功功率W，和无功功率Var,视在功率VA分别相比较，就可以得出B相的相应的误差； 第五输入端与第六输入端相乘，得出C相有功功率W,和无功功率Var,视在功率VA， 与被检三相四线功率、电能表Whx的显示有功功率W,和无功功率Var,视在功率VA 分别相比较，就可以得出C相的相应的误差。将A相、B相、C相的有功功率W，和无 功功率Var,视在功率VA分别相加，就会得出被检三相四线功率、电能表Whx有功 功率W，和无功功率Var,视在功率VA。将功率转换为成比例的脉冲，累计读取脉冲 即可计算出相应被检表的有功电能Wh、无功电能Varh。与被检三相四线功率、电 能表同时段(即被检表与标准表同时开始、同时结束，下同)累计的电能相比较， 就可计算出电能误差。也可以功率对时间T积分，或将功率与时间T相乘，将结果 送寄存器，读取寄存器的值，与被检三相四线功率、电能表Whx同时段累计的电 能相比较，就可计算出被检表的电能误差。
以上已经介绍了一种校验仪的设计 案.，它满足了使用校验仪检定三相四线 功率、电能表的要求，发明涉及的电量》、&、 W、 Var、 Wh、 Varh和时间量T， 校验仪的接线端lAip、 Iain; Ibip、 Ibin; Icip、 Icin; Uaip、 U雄Ubip、 Ub2n; Ucip、 UC2N。被检三相四线功率、电能表电流接线端为； Iaix、 Ia2x; Ibix、 Ib2x; Icix、
IC2X;电压接线端为UAlx、 Uaw UB1x、 UB2X; UC1x、 UC2X;等。这些电路、器
件、名词术语都是本专业普通专业技术人员所熟知的，只要没有离开本实用新型 的范畴和精神实质，可以做出各种变更和替换，设计出各种不同的方案来。，由 于这些原理和方法，都是本专业技术人员所熟知的，所以，不在这里一一详述。 术语都是本专业普通专业技术人员所熟知的，只要没有离开本实用新型的范 畴和精神实质，可以做出各种变更和替换，设计出各种不同的方案来。，由于这 些原理和方法，都是本专业技术人员所熟知的，所以，不在这里一一详述。
图13是第十二个实施例的一种方案用于三相三线功率、电能表检定的电路
原理图。
图13中电流回路I是向三相三线功率、电能表提供电流的电路，分为A相接 线端为IA、 B相接线端为lB、 C相接线端为Id电压回路U是向三相三线功率、电能
表提供电压的电路，分为A相，接线端为UA,B相，接线端为UB,C相，接线端为Uc。 被检三相三线功率、电能表Whx的电流接线端分为为A相I^、 IA2X; C相Iu,、 ICT; 电压接线端分为A相IU、 UA2X; C相U"、 UC2X;
电流分为A相I, IA1N;C相Iup、 I咖；是被检三相三线功率、电能表Whx的电
流输入端，电压分为A相IW、 UA1N; C相IW、 UC2N;是被检三相三线功率、电能表
Whx的电压输入端。
被检三相三线功率、电能表Whx的A相电流接线端I^与电流回路的接线端Iw
连接，被检三相三线功率、电能表Whx的电流接线端为lA2,与校验仪的接线端Iwp连
接，校验仪的接线端I础与电流回路的公共接线端连接。被检三相三线功率、电
能表Whx的C相电流接线端I"与电流回路的接线端Ie连接，被检三相三线功率、电 能表Whx的电流接线端为U与校验仪的接线端U连接，校验仪的接线端U与电流回路的公共接线端连接被检三相三线功率、电能表Whx的A相电压接线端U"'与校 验仪的接线端IW连接，并且同时与电压回路的接线端为UA连接；被检三相三线功 率、电能表Whx的A相电压接线端lU与校验仪的接线端U^连接，并且同时与电压回路的接线端为UB连接；被检三相三线功率、电能表Whx的C相电压接线端Ua,与校 验仪的接线端U^连接，并且同时与电压回路的接线端为Uc连接；被检三相三线功率、电能表Whx的C相电压接线端lU与校验仪的接线端lU连接，并且同时与电压回路的接线端为UB连接当电流回路和电压回路向被检三相三线功率、电能表供电时，电流直接或经电流互感器(或钳形互感器)输入校验仪的第二输入端lMP、 (A相)、第四输 入端Iot、 I，； (C相)；经采样电阻转换为电压，因为对于A/D转换器来说，输入 的都是电压，各种的模拟信号都要转换为电压，然后输入A/D转换器(下同)，经 A/D转换和电流有效值处理后，显示被检三相三线功率、电能表Whx的工作电流I; 当电流回路和电压回路向被检三相三线功率、电能表Whx供电时，电压直接或经 电压互感器输入校验仪的第一输入端UA,p、 UA1N (A相)、第三输入端LW、 UC2N (C相) 经取样电阻转换为电压，输入校验仪，经A/D转换和功率测量单元的处理，最简 单的处理就是第一输入端与第二输入端相乘，得出A相有功功率W，和无功功率Var， 视在功率VA，与被检三相三线功率、电能表Whx的显示有功功率W,和无功功率Var， 视在功率VA分别相比较，就可以得出A相的相应的误差；第三输入端与第四输入 端相乘，得出C相有功功率W，和无功功率Var,视在功率VA，与被检三相三线功率、 电能表Whx的显示有功功率W，和无功功率Var，视在功率VA分别相比较，就可以得 出C相的相应的误差。将A相、C相的有功功率W，和无功功率Var,视在功率VA分别 相加，就会得出被检三相三线功率、电能表Whx有功功率W,和无功功率Var,视在 功率VA。将功率转换为成比例的脉冲，累计读取脉冲即可计算出相应被检表的有 功电能Wh、无功电能Varh。与被检三相三线功率、电能表Whx同时段(即被检表 与标准表同时开始、同时结束，即以被校单相功率、电能表的脉冲触发控制校验 仪脉冲计数器的起停，下同)累计的电能相比较，就可计算出电能误差。也可以 功率对时间T积分，或将功率与时间T相乘，将结果送寄存器，读取寄存器的值， 与被检三相三线功率、电能表Whx同时段累计的电能相比较，就可计算出被检表 的电能误差。以上已经介绍了一种校验仪的设计,方,，它满足了使用校验仪检定单相功 率、电能表的要求，发明中涉及的电量)、5、 W、 Var、 Wh、 Varh和时间量T， 校验仪的接线端Iaip、 IA1N; Icip、 IC1N; UA1P、 UA1N; UC1P、 UC2N。被检三相三线功率、电能表Whx电流接线端为；IAlx、 Ia2x; IC1x、 Ic2X;电压接线端为UA1x、Ua2x; Uclx、 UC2X;等。这些电路、器件、名词术语都是本专业普通专业技术人 员所熟知的，只要没有离开本实用新型的范畴和精神实质，可以做出各种变更和 替换，设计出各种不同的方案来。，由于这些原理和方法，都是本专业技术人员
所熟知的，所以，不在这里一一详述。图14是第十三个实施例的一种方案用于三相四线功率、电能表现场校验的 电路原理图。图l仲电源回路DY是向三相四线功率、电能表Whx提供电流的电路，分为A 相Ua, B相Ub，C相Uc,公共接线端U。 (UN)。被检三相四线功率、电能表Whx的电流接线端分为为A相I^、 IA2X; B相Iw,、 IB2X; C相I化、IC2X;电压接线端分为A相IU、 Um; BffiUBlx、 UMx; C+@Uclx、 UC2X;电流分为A相I"p、 IA1N; B相I野、IB1N; C相Im、 I。N;是被检三相四线功率、电能表Whx的电流输入端，电压分为A相IW、 UA1N; B相U證、IW C相IW、 IU;是被 检三相四线功率、电能表Whx的电压输入端。被检三相四线功率、电能表Whx的A相电流接线端I^与电流回路的lA接线端连 接，被检三相四线功率、电能表Whx的电流接线端为I^与校验仪的接线端W连接，校验仪的接线端I"w与电流回路的接线端I。连接；被检三相四线功率、电能表Whx的B相电流接线端I化与电流回路的接线端lB连接，被检三相四线功率、电能表Whx的电流接线端为I^与校验仪的接线端W连接，校验仪的接线端u与电流回路的接线端I。连接。被检三相四线功率、电能表Whx的C相电流接线端I。,与电流回路的接线端L连接，被检三相四线功率、电能表Whx的电流接线端为Ic^与校验仪的接 线端IuP连接，校验仪的接线端I^与电流回路的接线端I。连接；被检三相四线功 率、电能表Whx的A相电压接线端U^与校验仪的接线端lU连接，并且同时与电压回路的接线端为UA连接；被检三相四线功率、电能表Whx的B相电压接线端lU与校 验仪的接线端IW连接，并且同时与电压回路的接线端为UB连接；被检三相四线功率、电能表Whx的C相电压接线端lU与校验仪的接线端Uup连接，并且同时与电压回路的接线端为Uc连接；被检三相四线功率、电能表Whx的A相电压接线端lU与校验仪的U^连接、B相电压接线端U^与校验仪的U目连接、C相电压接线端IU与校验仪的IU连接；三者同时与电源回路的接线端为U。连接。当电流回路和电压回路向被检三相四线功率、电能表Whx供电时，电流直接或经电流互感器(或钳形互感器)输入校验仪的第二输入端lup、 IA1N; (A相)、第四瑜入端Imp、 IB1N; (B相)、第六输入端Icw、 IC1N; (C相);经采样电阻转换为电压，因为对于A/D转换器来说，输入的都是电压，各种的模拟信号都要转换为电压， 然后输入A/D转换器(下同)，经A/D转换和电流有效值处理后，显示被检单相功 率、电能表的工作电流I;当电流回路和电压回路向被检三相四线功率、电能表 供电时，电压直接或经电压互感器输入校验仪的第一输入端U^、 UA1N (A相)、第 三输入端IV、 U咖(B相)、第五输入端Uc,p、 LW (C相)经取样电阻转换为电压， 输入校验仪，经A/D转换和功率测量单元的处理，最简单的处理就是第一输入端 与第二输入端相乘，得出A相有功功率W,和无功功率Var,视在功率VA，与被检三 相四线功率、电能表Whx的显示有功功率W,和无功功率Var,视在功率VA分别相比 较，就可以得出A相的相应的误差；第三输入端与第四输入端相乘，得出B相有功 功率W，和无功功率Var,视在功率VA，与被检三相四线功率、电能表Whx的显示有
功功率W，和无功功率Var,视在功率VA分别相比较，就可以得出B相的相应的误差； 第五输入端与第六输入端相乘，得出C相有功功率W，和无功功率Var，视在功率VA， 与被检三相四线功率、电能表Whx的显示有功功率W,和无功功率Var，视在功率VA 分别相比较，就可以得出C相的相应的误差。将A相、B相、C相的有功功率W，和无 功功率Var,视在功率VA分别相加，就会得出被检三相四线功率、电能表Whx有功 功率W,和无功功率Var，视在功率VA。将功率转换为成比例的脉冲，累计读取脉冲 即可计算出相应被检表的有功电能Wh、无功电能Varh。与被检三相四线功率、电 能表同时段(即被检表与标准表同时开始、同时结束，下同)累计的电能相比较， 就可计算出电能误差。也可以功率对时间T积分，或将功率与时间T相乘，将结果 送寄存器，读取寄存器的值，与被检三相四线功率、电能表Whx同时段累计的电 能相比较，就可计算出被检表的电能误差。以上已经介绍了一种校验仪的设计方，，^满足了使用校验仪检定三相四线 功率、电能表的要求，发明中涉及的电量I、 &、 W、 Var、 Wh、 Varh和时间量 T，校验仪的接线端lMP、 IA1N: IBn>、 IB1N; Icip、 IC1N; UAiP、 UawUbip、 Ub2n; UC1P、 UC2N。被检三相四线功率、电能表电流接线端为IAlx、 Ia2x; feix、 Ib2X; Icix、 Ic2X;电压接线端为UA,x、 Ua2x; UBlx、 UB2X; Uclx、 UC2X;等。这些电路、 器件、名词术语都是本专业普通专业技术人员所熟知的，只要没有离开本实用新 型的范畴和精神实质，可以做出各种变更和替换，设计出各种不同的方案来。， 由于这些原理和方法，都是本专业技术人员所熟知的，所以，不在这里一一详述。 图15是第十四个实施例的第四种方案用于三相三线功率、电能表现场校验 的电路原理图。图15中电源回路DY是向三相三线功率、电能表Whx提供电源的电路，分为A 相Ua， B相UB，C相Uc。被检三相三线功率、电能表Whx的电流接线端分为为A相L,x(1)、 IA2X (3); C相Icn (6)、 IC2X (8);电压接线端分为A相U仏(2)、 UA2X (4， 5); C 相Udx (7)、 UC2X (4, 5)。电流分为A相I鹏IA1N; C相I, IC1N;是被检三相三线功率、电能表Whx的电 流输入端，电压分为A相Uup、 UA1N: C相Uc,p、 UC2N;是被检三相三线功率、电能表 Whx的电压输入端。被检三相三线功率、电能表Whx的A相电流接线端I仏与电源回路的UA接线端连 接，被检三相三线功率、电能表Whx的电流接线端为I^与校验仪的接线端U连接, 校验仪的接线端I^与电源回路的公共接线端连接。被检三相三线功率、电能表 Whx的C相电流接线端I^与电源回路的接线端lJJi接，被检三相三线功率、电能表 Whx的电流接线端为I^与校验仪的接线端I^连接，校验仪的接线端I"n与电源回路 的公共接线端连接；被检三相三线功率、电能表Whx的A相电压接线端UA,，与校验仪 的接线端IW连接，并且同时与电源回路的接线端UA连接；被检三相三线功率、电能表Whx的A相电压接线端lU与校验仪的接线端U础连接，并且同时与电源回路的接线端为UB连接；被检三相三线功率、电能表Whx的C相电压接线端lU与校验仪的 接线端Uup连接，并且同时与电源回路的接线端为Ue连接；被检三相三线功率、电
能表Whx的C相电压接线端lU与校验仪的接线端LU连接，并且同时与电源回路的 接线端为Uw连接。当电流回路和电压回路向被检三相三线功率、电能表Whx供电时，电流直接或经电流互感器(或钳形互感器)输入校验仪的第二输入端I雄、I目；(A相)、第四 输入端Ic:w、(C相)；经采样电阻转换为电压，因为对于A/D转换器来说，输 入的都是电压，各种的模拟信号都要转换为电压，然后输入A/D转换器(下同)， 经A/D转换和电流有效值处理后，显示被检三相三线功率、电能表Whx的工作电流 I;当电流回路和电压回路向被检三相三线功率、电能表供电时，电压直接或经 电压互感器输入校验仪的第一输入端Uup、 UA1N (A相)、第三输入端IU、 UC2N (C相) 经取样电阻转换为电压，输入校验仪，经A/D转换和功率测量单元的处理，最简 单的处理就是第一输入端与第二输入端相乘，得出A相有功功率W,和无功功率Var, 视在功率VA,与被检三相三线功率、电能表Whx的显示有功功率W,和无功功率Var， 视在功率VA分别相比较，就可以得出A相的相应的误差；第三输入端与第四输入 端相乘，得出C相有功功率W,和无功功率Var，视在功率VA，与被检三相三线功率、 电能表Whx的显示有功功率W，和无功功率Var,视在功率VA分别相比较，就可以得 出C相的相应的误差。将A相、B相、C相的有功功率W，和无功功率Var，视在功率VA 分别相加，就会得出被检三相三线功率、电能表Whx有功功率W,和无功功率Var, 视在功率VA。将功率转换为成比例的脉冲，累计读取脉冲即可计算出相应被检表 的有功电能Wh、无功电能Varh。与被检三相三线功率、电能表Whx同时段(即被 检表与标准表同时开始、同时结束，下同)累计的电能相比较，就可计算出电能 误差。也可以功率对时间T积分，或将功率与时间T相乘，将结果送寄存器，读取 寄存器的值，与被检三相三线功率、电能表Whx同时段累计的电能相比较，就可 计算出被检表的电能误差。以上已经介绍了一种校验仪的设计方案，它.满足.了使用校验仪检定三相三线 功率、电能表Whx的要求，发明中涉及的电量h 5、 W、 Var、 Wh、 Varh和时 间量T，校验仪的接线端Iaip、 IA1N; Icip、 IC1N; UA1P、 UA1N; UC1P、 Uc2N。被 检三相三线功率、电能表Whx电流接线端为IAlx、 Ia2x; Iclx、 IC2X;电压接线 端为UAlx、 Ua2x; Uclx、 UC2X;等。这些电路、器件、名词术语都是本专业普 通专业技术人员所熟知的，只要没有离开本实用新型的范畴和精神实质，可以做 出各种变更和替换，设计出各种不同的方案来。由于这些原理和方法，都是本专 业技术人员所熟知的，所以，不在这里一一详述。图16是第十五个实施例的实施方案图16中Iaip、 Iain: Ibip、 Ibin; Icip、 Icm; Uup、 LW IW、 LW; Ucip、 Uc2N是校验 仪输入端。地是接地端。通过量程切换，每个输入端都可以输入)、Ah 5 、 ; 它们可以输入本实用新型第1 14个实施例中的各个输入量。地是是用于接地的 接地端。l是液晶显示器；2是电源开关；3是电源指示灯；4是光标方向移动键， 5是数字键、功能键；6是通信接口。键盘分为数字键、功能键、光标方向移动键; 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 0、.位数字键用来输入数字；复位为功能键；Fl、
F2、 F3和F4键为复选功能键，用来定义各种功能；光标方向移动键有5个一是 光标向左移动键；—是光标向右移动键t是光标向上移动键；l是光标向下移 动键；一是确定键。电源开关、电源指示灯和液晶显示器。本专业技术人员所熟 知的，不再详细介绍。本实施例可以实现本发明第1 14个实施例中的各种测量功能，也可以实现 其中的某些功能。测量接线、测量原理和测量方法在本实用新型第1 14个实施 例中已经作了详细介绍，这里不再复述。测量是这样实现的首先按照测量的需要，按照本实用新型第1 14个实施 例中相应测量功能的要求接好线，打开电源，这时屏幕出现菜单显示，按照菜单 的提示就可以完成第1 14个实施例中的各种测量功能。至此，已经介绍了一种校验仪实施方案，当然还有其它的实施方案，比如数 字显示的实施方案，由于原理相同，只是把在液晶显示器(LCD)显示的数据， 改用数码管(LED)显示，在液晶显示器(LCD)显示的中文及符号信息，改在面 膜或面板上显示，所以不再重复介绍。
权利要求1、一种互感器电能表综合校验仪，其特征在于它包括参考电压(VB)、模拟/数字转换器(ADC)、数字处理电路(DSP)、中央处理器(CPU)、电能、频率转换器(3)、校表脉冲生成器(4)；键盘(5)；打印机(6)；上位机(7)、显示器(8)；其中，参考电压(VB)输入到模拟/数字转换器(ADC)中，模拟/数字转换器(ADC)是由量程切换开关(1)和量程切换开关(2)组成，在量程切换开关(1)上设置有多功能输入端(IP)(IN)；在量程切换开关(2)上设置有多功能的输入端(VP)(VN)，模拟/数字转换器(ADC)输出到数字处理电路(DSP)中，数字处理电路(DSP)分别输出到中央处理器(CPU)、校表脉冲生成器(4)以及电能、频率转换器(3)上，校表脉冲生成器(4)输入到中央处理器(CPU)上，中央处理器(CPU)、打印机(6)与上位机(7)三者之间两两为双向连接，中央处理器(CPU)还分别输出到键盘(5)和显示器(8)。
2、 根据权利要求l所述的互感器电能表综合校验仪，其特征在于所述数 字处理电路(DSP)是由功率因数相位测量电路(F .X)、功率、电能测量电路(W.H)、频率测量电路(HZ)以及电流、电压测量电路(V.A)组成。
3、 根据权利要求1或2所述的互感器电能表综合校验仪，其特征在于所 述量程切换开关(1)和量程切换开关(2)上的多功能输入端均为至少两个。
4、 根据权利要求1或2所述的互感器电能表综合校验仪，其特征在于所 述显示器为LED或LCD。
5、 根据权利要求1或2所述的互感器电能表综合校验仪，其特征在于所 述键盘为单用键或复用键。
专利摘要互感器电能表综合校验仪属电测量技术领域，特别涉及一种能够测量电流互感器、电压互感器、阻抗(包括电流负载箱)、导纳(包括电导箱、电压负载箱)、电阻(包括电阻箱)、电容(包括电容箱)、电感(包括电感箱)和功率、电能表的互感器电能表综合校验仪。它主要通过电流、电压的同相分量和正交分量的测量来实现各种交流电量的测量。本实用新型的特征是在互感器同相分量和正交分量测量中，使用测量有功功率(电能)的方法测量同相分量；不仅能减小频率变化和波形畸变对测量精度的影响，可以直接溯源于精度更高的基准，而且可以实现互感器和电能表使用同一台互感器电能表校验仪进行校验。
文档编号G01R35/00GK201035130SQ20062000798
公开日2008年3月12日 申请日期2006年3月17日 优先权日2006年3月17日
发明者于建军, 彭黎明, 彭黎迎 申请人:彭黎迎;于建军;彭黎明