专利名称：装表接电及用电检查专用智能接线检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种装表接电及用电检查常用的检测仪器，特别是一种能够减少 安装接线错误与提高用电检查效率的装表接电及用电检查专用智能接线检测仪。
背景技术：
装表接电及用电检查所使用的检测仪器在装表接线及其用电检查中，对质量与效 率起着至关重要的作用。在装表接线及用电检查等工作中仪器使用的便捷性，不仅影响着 接线及检查的效率，更重要的是，由于仪器的智能化、使用的便捷性，降低了对人员的要求， 大大减少了出错率，从而避免了不必要的经济损失。对于现有的传统装表接线检测仪器，操 作复杂，对人员素质的要求高，使用不便捷，测量人员间不易配合监督，有时由于受场地限 制，检测者不便读表，因此在进行装表接线及用电检查工作时，传统仪器会有诸多不便，使 工作的效率低，易出差错等。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种结构简单、 功能齐全、工作可靠，效率高，使用简捷可快速完成装表接线及用电检查工作的专用智能接 线检测仪。本实用新型采用了这样的技术方案，一种装表接电及用电检查专用智能接线检测 仪，包括有单片机系统，其特征是设有电压调理、电流调理、信息存储模块、蓝牙组件、液晶 显示模块，电压调理的输入端与外设被测电路的电压探头连接，电流调理的输入端与被测 电流端的电压测量夹连接，电压调理和电流调理的输出端及所述的信息存储模块、蓝牙组 件和液晶显示模块的输入端分别与前述单片机系统的数据输入/输出接口连接，信息存储 模块的输出端可与外设的计算机或USB设备连接。本实用新型以电压探头和电流互感器得到的电压、电流信号做为判断依据，电压 调理和电流调理负责对采集到的电压、电流信号进行放大和滤波。单片系统负责整套仪器 的所有逻辑和控制操作，包括对电压、电流信号的采集，对电压、电流信号的分析，对蓝牙组 件进行管理，对判断结果进行传输等工作。整套仪器所要实现的功能是根据测量的电压和电流信号判断故障是否存在及故 障类型；根据故障类型组织相对应的图片(或数字)数据；将判断结果通过蓝牙组件传输 至用户手机中；提供电力系统常用的电压、电流、相位、功率等检测功能。按本实用新型提供的装表接电专用智能接线检测仪，单片机系统能根据测量的电 压和电流信号判断故障是否存在及故障类型；同时，在存贮器中存有各种接线方式的图片， 测试时仪器能将判断结果通过蓝牙组件传输至用户手机中。本实用新型使用便捷，结构简 单，功能齐全、效率高，可快速高标准完成装表接线及用电检查工作。
本实用新型有如下附图图1为本实用新型的电路原理框图；图2a、图2b本实用新型的电路原理图。图中1_电压调理2-电流调理3-信息存储模块4-单片机系统5-蓝牙组件 6-液晶显示模块7-电源
具体实施方式
下面参照附图说明本实用新型的实施方案。在图1、图2a、图2b所示的实施方案 中，一种装表接电及用电检查专用智能接线检测仪，包括有单片机系统4，其特征是设有电 压调理1、电流调理2、信息存储模块3、蓝牙组件5、液晶显示模块6，电压调理1的输入端 与外设被测电路的电压探头连接，电流调理2的输入端与被测电流端的电压测量夹连接， 电压调理1和电流调理2的输出端及所述的信息存储模块3、蓝牙组件5和液晶显示模块6 的输入端分别与前述单片机系统4的数据输入/输出接口连接，信息存储模块3的输出端 可与外设的计算机或USB设备连接。单片机模块选择了 ATMEAL公司的MEGA128系列单片机，MEGA128是高性能、低功耗 的RISC结构的8位微处理器。本实施例中主要应用了 MEGA128的内部SPI总线、双串口和 10总线。在MEGA128中，SPI总线具有主模式与从模式两种选择，使用SPI总线来控制以主 模式为主。在MEGA128中，当SPI配置为主机时(MSTR的SPCR置位)，用户可以决定SS引 脚的方向。若SS配置为输出，则此引脚可以用作普通的I/O 口而不影响SPI系统。典型应 用是用来驱动从机的SS引脚。如果SS配置为输入，必须保持为高电平以保证SPI的正常 工作。若系统配置为主机，SS为输入，但被外设拉低，则SPI系统会将此低电平解释为有一 个外部主机将自己选择为从机。在本实用新型中，命令发送模式选用的CPHA = 0，CP0L = 1的模式，数据接收采用 CPHA = 1,CP0L = 1的模式。MEGA128具有两个全双工串口，分别负责蓝牙组件的通讯与信 息存储模块的通讯。使用外部时钟，输入到XCK引脚的外部时钟由同步寄存器进行采样，用 以提高稳定性。同步寄存器的输出通过一个边沿检测器，然后应用于发送器与接收器。这 一过程引入了两个CPU时钟周期的延时。同步时钟操作使用同步模式时(UMSEL= 1)XCK 引脚被用于时钟输入(从机模式)或时钟输出(主机模式)。时钟的边沿、数据的采样与数 据的变化之间的关系的基本规律是在改变数据输出端TxD的XCK时钟的相反边沿对数据 输入端RxD进行采样。液晶显示模块6的IXD液晶显示屏采用128X64点阵屏幕，蓝底白字方式。前述的电压调理1由三相相同的电路结构组成，该电路由五个电阻R5、R17、R6、 R31、R32、两个电容C1、C2、电压电流采集模块U1及其外围电路构成，第一、第二、第三电阻 R5、R17、R6依次串联连接，第二电阻R17与第一、第三电阻R5、R6连接的两端与被测电流端 的电压测量夹连接，第一、第三电阻R5、R6的另一端分别与电压电流采集模块U1的输入端 连接，电压电流采集模块U1的输出端与前述单片机系统4的数据输入/输出接口连接。电 压输入端采用精密电阻将交流电压信号转换为交流电流信号，此电流的大小就代表了电压 的大小。通过1 1隔离的交流电流互感器将所得到的电流进行隔离变换，变换后的电流信号通过精密电阻再转换为电压信号。这样的过程既保证了测量的精度要求，又保证的操 作人员的安全。电流采样标准为AC220V对应这1mA的交流电流。互感器采用TV16精密电 压互感器，TV16是一种电流型电压互感器，采用超微晶环作为铁芯，可以通过不同的输入电 压通过限流电阻使一次侧流过不同的电流，二次得到一个与一次相同的电流。电压电流采 集模块U1选用了具有自动采集和分析功能的ATT7026芯片。前述的电流调理2由三相相同的电路结构组成，该电路由六个电阻Rl、Rll、R2、 R12、R38、R39、交流电流互感器T1、两个电容CI、C2、电压电流采集模块U1及其外围电路构 成，交流电流互感器T1初级绕组一端经第六电组R6与被测电流端的一个电压测量夹连接， 初级绕组的另一端与被测电流端的另一电压测量夹连接，第七、第八、第九电阻R11、R2、R12 依次串联连接，第八电阻R2与第七、第九电阻R11、R12连接的两端与交流电流互感器T1次 级绕组的两端连接，第七、第九电阻Rll、R12的另一端分别与电压电流采集模块U1的输入 端连接，电压电流采集模块U1的输出端与前述单片机系统4的数据输入/输出接口连接。前述的信息存储模块3由USB接口芯片U6及其外围电路、USB插接口 JP1组成， USB接口芯片TO的输入端与前述单片机系统4的数据输入/输出接口连接，USB接口芯片 U6的输出端经USB插接口 JP1与外设的计算机或USB设备连接。本实施例的信息存储采 用USB接口来驱动外部存储器，USB控制器选用的接口芯片U6是CH375，CH375是一个USB 总线的通用接口芯片，支持USB-H0ST主机方式和USB-DEVICE/SLAVE设备方式。在本地端， CH375具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，可以方便地挂接到单片机/ DSP/MCU/MPU等控制器的系统总线上。在USB主机方式下，CH375还提供了串行通讯方式， 通过串行输入、串行输出和中断输出与单片机/DSP/MCU/MPU等相连接。CH375的USB主机 方式支持常用的USB全速设备，外部单片机可以通过CH375按照相应的USB协议与USB设 备通讯。CH375还内置了处理Mass-Storage海量存储设备的专用通讯协议的固件，外部单 片机可以直接以扇区为基本单位读写常用的USB存储设备(包括USB硬盘/USB闪存盘/U 盘)。在图2b所示的方案中，CH375采用了中断方式进行外部存储器的访问，其中INT#连 接至单片机外部中断引脚，当CH375完成USB接口操作后，就会通过电平跳变方式启动单片 机的中断程序。单片机接收中断后立即保存状态寄存器所有内容，然后跳转至中断入口执 行中断程序，中断程序的主要任务是读取CH375数据缓存内部全部数据，同时将这些数据 转移到内部存储器，结束中断程序后，单片机将还原状态寄存器的全部数据，然后继续中断 前所进行的工作，当工作告一段落后启动数据处理程序来解析刚刚得到并且存入内存的数 据。通过对内存数据的解析得到外部存储器的扇区表、文件表、文件结构和文件内容。这些 内容既是蓝牙模块发往手机的数据之一。前述的蓝牙组件5采用为实现与移动蓝牙终端进行免费文件、数据互传的基站蓝 牙模块芯片TO，基站蓝牙模块芯片U5的输入端与前述单片机系统4的数据输入/输出接口 连接。蓝牙模块负责错误信息的手机上传工作，选取了近距离通讯的小功率蓝牙模块，有效 通讯距离为10m。蓝牙模块的型号为BTM4704C2P，是专为实现蓝牙模块(基站)与移动蓝 牙终端(如蓝牙手机)进行免费文件、数据互传而设计的产品。支持L2CAP、RFC0MM、0BEX、 SDP等协议及SPP、OPP、FTP profile。本模块具有自动搜索附近(10M以内)移动蓝牙终 端，并主动将预设信息(文字、图片、流媒体等)发送给移动蓝牙终端的功能。电源7采用镍氢蓄电池，充电电源来自电压测量夹的C相，在C相电压夹连接至电
5路时，C相将分流出大约10mA左右的电流对蓄电池进行充电，充电功能开启功能由MCU控 制，如果仪器处于工作状态，充电功能将关闭，只有当仪器处于关闭状态的时候，充电功能 才有效果。
权利要求1.一种装表接电及用电检查专用智能接线检测仪，包括有单片机系统(4)，其特征是 设有电压调理(1)、电流调理(2)、信息存储模块(3)、蓝牙组件(5)、液晶显示模块(6)，电压 调理⑴的输入端与外设被测电路的电压探头连接，电流调理⑵的输入端与被测电流端 的电压测量夹连接，电压调理(1)和电流调理(2)的输出端及所述的信息存储模块(3)、蓝 牙组件(5)和液晶显示模块(6)的输入端分别与前述单片机系统(4)的数据输入/输出接 口连接，信息存储模块(3)的输出端可与外设的计算机或USB设备连接。
2.根据权利要求1所述的装表接电及用电检查专用智能接线检测仪，其特征是前述的 电压调理(1)由三相相同的电路结构组成，该电路由五个电阻(R5、R17、R6、R31、R32)、两个 电容(Cl、C2)、电压电流采集模块(Ul)及其外围电路构成，第一、第二、第三电阻(R5、R17、 R6)依次串联连接，第二电阻(R17)与第一、第三电阻(R5、R6)连接的两端与被测电流端的 电压测量夹连接，第一、第三电阻(R5、R6)的另一端分别与电压电流采集模块(Ul)的输入 端连接，电压电流采集模块(Ul)的输出端与前述单片机系统(4)的数据输入/输出接口连 接。
3.根据权利要求1所述的装表接电及用电检查专用智能接线检测仪，其特征是前述的 电流调理(2)由三相相同的电路结构组成，该电路由六个电阻(R1、R11、R2、R12、R38、R39)、 交流电流互感器(Tl)、两个电容(C1、C2)、电压电流采集模块(Ul)及其外围电路构成，交流 电流互感器(Tl)初级绕组一端经笫六电组(R6)与被测电流端的一个电压测量夹连接，初 级绕组的另一端与被测电流端的另一电压测量夹连接，第七、第八、第九电阻(R11、R2、R12) 依次串联连接，第八电阻(R2)与第七、第九电阻(Rll、R12)连接的两端与交流电流互感器 (Tl)次级绕组的两端连接，第七、第九电阻(R11、R12)的另一端分别与电压电流采集模块 (Ul)的输入端连接，电压电流采集模块(Ul)的输出端与前述单片机系统(4)的数据输入/ 输出接口连接。
4.根据权利要求1所述的装表接电及用电检查专用智能接线检测仪，其特征是前述的 信息存储模块(3)由USB接口芯片(U6)及其外围电路、USB插接口(JPl)组成，USB接口 芯片(U6)的输入端与前述单片机系统(4)的数据输入/输出接口连接，USB接口芯片(U6) 的输出端经USB插接口(JPl)与外设的计算机或USB设备连接。
5.根据权利要求1所述的装表接电及用电检查专用智能接线检测仪，其特征是前述 的蓝牙组件(5)采用为实现与移动蓝牙终端进行免费文件、数据互传的基站蓝牙模块芯片 ⑴5)，基站蓝牙模块芯片(U5)的输入端与前述单片机系统(4)的数据输入/输出接口连 接。
专利摘要本实用新型涉及一种能够减少安装接线错误与提高用电检查效率的检测仪器，特别是一种装表接电及用电检查专用智能接线检测仪，包括有单片机系统，其特征是设有电压调理、电流调理、信息存储模块、蓝牙组件、液晶显示模块，电压调理的输入端与外设被测电路的电压探头连接，电流调理的输入端与被测电流端的电压测量夹连接，电压调理和电流调理的输出端及所述的信息存储模块、蓝牙组件和液晶显示模块的输入端分别与前述单片机系统的数据输入/输出接口连接，信息存储模块的输出端可与外设的计算机或USB设备连接。本实用新型使用便捷，结构简单，功能齐全、效率高，可快速高标准完成装表接线及用电检查工作。
文档编号G01R19/00GK201780346SQ20102005539
公开日2011年3月30日 申请日期2010年1月15日 优先权日2010年1月15日
发明者任俣希, 冯绍斌, 刘瑜, 卢雯嘉, 周飞, 夏冰, 张宇, 盛亚先, 蒋贞贤, 薛伟, 贺良, 郑颖, 陈国培, 陶伟, 青志明, 韩剑, 顾博 申请人:重庆市电力公司江北供电局