一种高精度伏安相位表的制作方法

本实用新型涉及电工测量仪表，具体涉及一种高精度伏安相位表。

背景技术：

电力系统电压、电流互感器二次回路及所接设备安装或检修后，需要进行带电接线检查。带电接线检查需要二次回路同时有电压、电流，而在工作实际中经常会遇到新设备刚投入运行时负荷电流很小而无法进行带电接线检查，而目前市场上伏安相位表在5mA以下存在测量困难的问题，对于负荷电流很小的二次设备带负荷判方向相位测量困难，工作人员对负荷电流小的二次芯线多次环绕的触碰频率较高，容易造成二次电流开路的不良后果。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中存在的问题，提出了一种高精度伏安相位表，实现二次设备相位的小负荷电流的相位检测。

为达到上述实用新型的目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种高精度伏安相位表，包括有：测量模块、主控模块、电源模块、输入模块和显示模块；所述测量模块包括有电流测量电路、电压测量电路和与两电路电性连接的高精度测量芯片，所述测量芯片用以对电流、电压信号做信号放大的数字信号处理，并将放大的电压、电流信号输入主控模块；所述输入模块，用以向主控模块发送输入指令；所述显示模块，用以显示测量结果和为输入模块提供触屏输入界面；所述主控模块，用以接收测量模块包含电流、电压信息的高速数据流，并通过通信模块向上位机传输通信传输数据，并控制显示模块的显示信息和接收输入模块的输入指令：所述通信模块用以供主控模块与上位机通信；电源模块，用以为主控模块供电。

所述测量模块的电压测量电路外接有电压测量线，所述电流测量电路外接有电流钳头传感器。

所述电压测量电路包括A相电压检测支路、B相电压检测支路、C相电压检测支路、接地端和与其共接的电压集线端，所述A、B和C相检测支路分别包括有1个电流互感器和至少1个电阻器串联，其串联支路一头连接集线端端，另一头连接有电容电阻并联电路；所述接地端包括有接地电感。

所述电流测量电路包括A相电流检测支路、B相电流检测支路、C相电流检测支路、接地端和与其共接的电流集线端,所述A相电流检测支路、B相电流检测支路、C相电流检测支路分别包括有正电流端和负电路端接入电流集线端；所述正电流端和负电流端并联有至少两个二极管构成的整流电路，整流电路的两输入端分别连接有电流互感器L8的一端和电流互感器L9的一端，电流互感器L8的另一端和电流互感器L9的另一端分别连接在至少两个电阻器R26、R28构成的串联电路两端；所述电流互感器L8与电阻器R26的共点端连接有电阻器R25和电容器C15串联电路的一端，该串联电路的另一端接地；所述电流互感器L9与电阻器R28的共点端连接有电阻器R30和电容器C16串联电路的一端，该串联电路的另一端接地，所述电阻器R26与电阻器R28之间的共点端接地。

所述测量芯片采用高精度测量芯片ADE7878，包括有电流通道和电压通道，所述电流通道由电流测量电路的电流集线端接入四对查分电压输入，分别为IAP端，IAN端；IBP端，IBN端；ICP端，ICN端，INP端，INN端；INP端，INN端提供零线电流的有效值及瞬时值测量；所述电压通道由电压测量电路的电压集线端接入三路单端电压，分别为VAP端，VBP端和VCP端。

本实用新型的一种高精度伏安相位表，同时可以测量三相电压、电流有效值，有功功率、无功功率、频率、相位角、功率因数、以及各项之间关系以向量图和数字的方式同时在仪器上显示。并可以生成报告、保存报告，同时可以通过无线传输数据，将测试报告报送到主机后台。本高精度伏安相位表设计上采用高速Cortex M3处理器，加上高精度ADC采样芯片进行电能参数的测量分析工作，屏幕采样真彩色显示分辨率320×240采用触摸屏操作，仪器体积小重量轻内部自带电池满足一天的工作需要便于使用和携带。

附图说明

图1为本实用新型的高精度伏安相位表的结构框图。

图2为本实用新型的高精度伏安相位表的测量模块的结构框图。

图3为本实用新型的高精度伏安相位表的电压测量电路的电路原理图。

图4为本实用新型的高精度伏安相位表的电流测量电路的电路原理图。

图5为本实用新型的高精度伏安相位表的测量芯片的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。

参看图1为本实用新型实施例的一种高精度伏安相位表的结构框图，

一种高精度伏安相位表，包括有：测量模块2、主控模块1、通信模块3、电源模块6、输入模块5和显示模块4；所述测量模块2包括有电流测量电路22、电压测量电路23和与两电路电性连接的高精度的测量芯片21，所述测量芯片21用以对电流、电压信号做信号放大的数字信号处理，并将放大的电压、电流信号输入主控模块1；所述输入模块5，用以向主控模块1发送输入指令；所述显示模块4，用以显示测量结果和为输入模块5提供触屏输入界面；所述主控模块1，用以接收测量模块2包含电流、电压信息的高速数据流，并通过通信模块3向上位机(未图示)传输通信传输数据，并控制显示模块4的显示信息和接收输入模块5的输入指令：所述通信模块3用以供主控模块1与上位机通信；电源模块6，用以为主控模块1供电。

参看图2，所述测量模块2的电压测量电路23外接有电压测量线25，所述电流测量电路22外接有电流钳头传感器24。

参看图3，所述电压测量电路23包括A相电压检测支路、B相电压检测支路、C相电压检测支路、接地端和与其共接的电压集线端P1，所述A、B和C相检测支路分别包括有1个电流互感器和至少1个电阻器串联，在本实施例中为100uh的电流互感器和四个330k欧姆的电阻串联，其串联支路一头连接电压集线端端P1，另一头连接有电容电阻并联电路；所述接地端包括有接地电感。

参看图4，所述电流测量电路22包括A相电流检测支路、B相电流检测支路、C相电流检测支路、接地端和与其共接的电流集线端P2,所述A相电流检测支路、B相电流检测支路、C相电流检测支路分别包括有正电流端和负电路端接入电流集线端P2；在本实施例中，以A相电流检测支路为例进行说明，所述正电流端和负电流端并联有至少两个二极管构成的整流电路，整流电路的两输入端分别连接有电流互感器L8的一端和电流互感器L9的一端，电流互感器L8的另一端和电流互感器L9的另一端分别连接在至少两个电阻器R26、R28构成的串联电路两端；所述电流互感器L8与电阻器R26的共点端连接有电阻器R25和电容器C15串联电路的一端，该串联电路的另一端接地；所述电流互感器L9与电阻器R28的共点端连接有电阻器R30和电容器C16串联电路的一端，该串联电路的另一端接地，所述电阻器R26与电阻器R28之间的共点端接地。

参看图5，所述测量芯片21采用ADI公司的高精度测量芯片ADE7878，包括有电流通道和电压通道，所述电流通道由电流测量电路的电流集线端接入四对查分电压输入，分别为IAP端，IAN端；IBP端，IBN端；ICP端，ICN端，INP端，INN端；INP端，INN端提供零线电流的有效值及瞬时值测量；所述电压通道由电压测量电路的电压集线端接入三路单端电压，分别为VAP端，VBP端和VCP端。

主控模块1采用的微处理器是STM32F103，该处理器是采用ARM 32位的Cortex-M3内核，最高72MHz工作频率，主控模块1内设有存储器，在存储器的0等待周期访问时可达1.25DMips/MHZ，单周期乘法和硬件除法，性能足够处理高速的数据流，主控模块1通过通信模块3跟上位机通信传输数据，通过显示模块4和输入模块5进行人机交互。

通信模块3采用433MHz的无线射频信号进行通信，方便简洁。433M信号强，传输距离长，穿透、绕射能力强，传输过程衰减较小。

显示模块4是采用3.5寸的彩色液晶屏，界面美观内用丰富，输入模块是采用电阻触摸屏方式，操作方便。触摸屏作为一种最新的输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。

电源模块6为相位表提供3.3伏特的工作电压。

上述实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。