计量装置查线仪的制作方法

文档序号:15522982发布日期:2018-09-25 20:07阅读:152来源:国知局

本实用新型属于电子仪表技术领域,更具体地说,是涉及一种计量装置查线仪。



背景技术:

电能计量装置是用于测量、记录发电量、供(互供)电量、厂用电量、线损电量和用户用电量的计量器具。在计量装置接线错误的运行状态下,一方面极易损坏电力设备,另一方面直接影响发电企业、供电企业和用电客户的经济利益。

目前对电能计量装置进行接线检查通常会使用电能计量接线检测仪、相位伏安表、现场校验仪等仪器仪表,检查工作需要携带的设备多,耗时长、工作量大,并且这些仪表的使用需要工作人员具备较高的数据分析能力及专业知识。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种计量装置查线仪,旨在解决电能计量装置的接线检查工作携带设备多,工作量大以及工作人员需要具备较高的数据分析能力及专业知识的问题。

为实现上述目的,本实用新型实施例提供一种计量装置查线仪,包括:电压采集模块、电流采集模块、模数转换器、控制器;

所述电压采集模块与所述模数转换器连接,用于采集三相电压信号,并将所述三相电压信号发送到所述模数转换器;

所述电流采集模块与所述模数转换器连接,用于采集三相电流信号,并将所述三相电流信号发送到所述模数转换器;

所述模数转换器与所述控制器连接,用于将所述三相电压信号进行模数转换并发送到所述控制器,还用于将所述三相电流信号进行模数转换并发送到所述控制器;

所述控制器用于根据模数转换后的所述三相电压信号与模数转换后的所述三相电流信号计算得到电流接线信息、电流变比信息、电流相序信息、电流信息、电压信息、功率相角信息和电压相序信息。

进一步地,所述三相电压信号包括A相电压信号、B相电压信号、C相电压信号;所述电压采集模块包括第一电流互感器、第二电流互感器、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻;

所述第一电流互感器的第二引脚通过所述第一电阻与所述A相电压信号连接,所述第一电流互感器的第一引脚与所述B相电压信号连接,所述第一电流互感器的第四引脚通过所述第一稳压二极管、所述第三电阻连接所述第一电流互感器的第三引脚,所述第一稳压二极管与所述第三电阻并联连接,所述第一电流互感器的第四引脚连接所述模数转换器,所述第一电流互感器的第三引脚连接1.5V基准电压;

所述第二电流互感器的第二引脚通过所述第二电阻与所述C相电压信号连接,所述第二电流互感器的第一引脚与所述B相电压信号连接,所述第二电流互感器的第四引脚通过所述第二稳压二极管、所述第四电阻连接所述第二电流互感器的第三引脚,所述第二稳压二极管与所述第四电阻并联连接,同时所述第二电流互感器的第四引脚连接所述模数转换器,所述第二电流互感器的第三引脚连接1.5V基准电压。

进一步地,所述三相电流信号包括A相电流信号、B相电流信号、C相电流信号;所述电流采集模块包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三稳压二极管、第四稳压二极管、第五稳压二极管;

所述A相电流信号通过所述第三稳压二极管、所述第五电阻连接1.5V基准电压,所述B相电流信号通过所述第四稳压二极管、所述第六电阻连接1.5V基准电压,所述C相电流信号通过所述第五稳压二极管、所述第七电阻连接1.5V基准电压。

进一步地,所述的计量装置查线仪还包括:壳体;

所述电压采集模块、所述电流采集模块、所述模数转换器、所述控制器均设置在所述壳体内。

进一步地,所述的计量装置查线仪还包括:设置在所述壳体外表面的触控面膜;

所述触控面膜包括电流接线按键、电流变比按键、电流相序按键、电流按键、功率相角按键、电压相序按键;

所述触控面膜与所述控制器连接,用于接收用户输入的控制信息,并将所述控制信息发送给所述控制器;

所述控制信息包括下述至少一项:电流接线按键信息、电流变比按键信息、电流相序按键信息、电流按键信息、功率相角按键信息、电压相序按键信息。

进一步地,所述的计量装置查线仪还包括:USB接口,所述USB接口与所述控制器连接,用于传输数据以及对电池充电。

进一步地,所述的计量装置查线仪还包括:LCD显示器,所述LCD显示器与所述控制器连接,用于显示所述电流接线信息、所述电流变比信息、所述电流相序信息、所述电流信息、所述功率相角信息和所述电压相序信息。

进一步地,所述的计量装置查线仪还包括:电源模块;所述电源模块包括可充电电池及稳压电路;

所述电源模块用于为所述电压采集模块、所述电流采集模块、所述模数转换器、所述控制器提供电源与基准电压。

进一步地,所述的计量装置查线仪还包括:报警模块,所述报警模块与所述控制器连接,用于在所述电流接线信息为接线错误时发出报警信号。

进一步地,所述报警模块为声光报警器。

本实用新型实施例提供的计量装置查线仪的有益效果在于:与现有技术相比,本实用新型实施例通过提供一种计量装置查线仪,包括:电压采集模块、电流采集模块、模数转换器、控制器;所述电压采集模块与所述模数转换器连接,用于采集三相电压信号,并将所述三相电压信号发送到所述模数转换器;所述电流采集模块与所述模数转换器连接,用于采集三相电流信号,并将所述三相电流信号发送到所述模数转换器;所述模数转换器与所述控制器连接,用于将所述三相电压信号进行模数转换并发送到所述控制器,还用于将所述三相电流信号进行模数转换并发送到所述控制器;所述控制器用于根据模数转换后的所述三相电压信号与模数转换后的所述三相电流信号计算得到电流接线信息、电流变比信息、电流相序信息、电流信息、率相角信息和电压相序信息,实现了多功能于一体,操作简单,减少了工作量,降低了对工作人员的专业技能要求。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的计量装置查线仪的结构框图;

图2为本实用新型实施例提供的计量装置查线仪的外观示意图。

附图标记:

1-电压采集模块 2-电流采集模块 3-模数转换器 4-控制器

5-电流接线按键 6-电流变比按键 7-电流相序按键 8-大电流按键

9-小电流按键 10-功率相角按键 11-电压相序按键 12-升级按键

13-开关键 14-壳体 15-LCD显示器 16-充电指示灯

17-报警指示灯

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

具体实施方式:

如图1所示,本实用新型实施例提供一种计量装置查线仪,包括:电压采集模块1、电流采集模块2、模数转换器3、控制器4;

所述电压采集模块1与所述模数转换器3连接,用于采集三相电压信号,并将所述三相电压信号发送到所述模数转换器3;所述三相电压信号包括A相电压信号、B相电压信号、C相电压信号;

所述电流采集模块2与所述模数转换器3连接,用于采集三相电流信号,并将所述三相电流信号发送到所述模数转换器3;所述三相电流信号包括A相电流信号、B相电流信号、C相电流信号;

所述模数转换器3与所述控制器4连接,用于将所述三相电压信号进行模数转换并发送到所述控制器4,还用于将所述三相电流信号进行模数转换并发送到所述控制器4;

所述控制器4用于根据模数转换后的所述三相电压信号与模数转换后的所述三相电流信号计算得到电流接线信息、电流变比信息、电流相序信息、电流信息、功率相角信息和电压相序信息。

所述计量装置查线仪设置有A相电压接口、B相电压接口、C相电压接口、A相电流接口、B相电流接口、C相电流接口,所述A相电压接口、所述B相电压接口、所述C相电压接口分别通过电压互感器连接所述计量装置,所述A相电流接口、所述B相电流接口、所述C相电流接口分别通过电流互感器连接所述计量装置。所述电压互感器用于采集所述计量装置的三相电压信号并发送给所述查线仪,所述电流互感器用于采集所述计量装置的三相电流信号并发送给所述查线仪。

所述模数转换器3可以为单个,也可以为多个,优选地,所述模数转换器3为三个,所述电流采集模块2与所述电压采集模块1分别通过选择器与所述模数转换器3连接。可以实现三个所述模数转换器3同时处理所述三相电流信号与所述电压信号中的任意三个信号。所述模数转换器3可以选用型号为STM32F407ZGT6的单片机的内置模数转换器3。

所述计量装置查线仪可以用于测量计量装置的电流接线信息、电流变比信息、电流相序信息、电流信息、功率相角信息和电压相序信息,还可以用于测量电流互感器的电流接线信息、电流变比信息、电流相序信息、电流信息、功率相角信息和电压相序信息,以及变压器的电流接线信息、电流变比信息、电流相序信息、电流信息、功率相角信息和电压相序信息。

计量装置测量电能时,会被串联连接于电源与负载之间,即将所述计量装置的电流输入端与电源连接,电流输出端与负载连接,然而当所述电流输入端与所述负载连接,所述电流输出端与电源连接时,即出现所述电流输入端与所述电流输出端反接,那么计量装置测量的电能值出现错误。所述电流接线信息,可以包括所述计量装置中A相电流输入端与A相电流输出端之间、B相电流输入端与B相电流输出端之间、C相电流输入端与C相电流输出端之间是否出现反接的信息,所述电流接线信息可以通过测量A相电流输入端电流值、B相电流输出端电流值、A相电流输出端与B相电流输入端的电流值之和,并判断所述电流值之和是否满足如下条件:大于A相电流输入端电流值且大于B相电流输出端电流值。如果不满足,则得出A相与B相中出现接线错误,如果满足,则得出A相与B相中接线正确,同理测量B相电流与C相电流中、A相电流与C相电流中是否存在反接,进而确定A相电流、B相电流、C相电流中哪相电流的接线出现错误;电流变比信息可以包括电流互感器的一次侧电流值、二次侧电流值与电流变比值;所述电流相序信息可以包括用于表示电流相序为正相序或为逆向序的信息;所述电压相序信息可以包括电压相序为正相序或为逆向序;所述功率相角信息可以包括电压与电流间相角与功率因数(电压与电流相角的余弦值);所述电流信息可以包括变压器的一次侧电流值与二次侧电流值。

本实施例中,所述控制器4的功能可以由多个硬件模块来实现,例如,判断所述电流值之和是否均大于A相电流输入端电流值、B相电流输出端电流值可以通过比较器实现,所述电流相序与所述电压相序的检测可以通过D触发器或RS触发器组成的逻辑电路实现。

可选地,所述控制器4还可通过处理器应用已有的软件程序实现,所述控制器4可选用型号为STM32F407ZGT6的单片机的内置处理器。

所述计量装置查线仪的工作过程为:所述电压采集模块1通过电压互感器采集所述三相电压信号,并将所述三相电压信号发送给所述模数转换器3,可选地,采集的所述三相电压信号先经过低通滤波器再进入所述模数转换器3;所述电流采集模块2通过电流互感器采集所述三相电流信号,并将所述三相电流信号发送给所述模数转换器3,可选地,采集的所述三相电流信号先经过低通滤波器再进入所述模数转换器3;所述控制器4根据模数转换后的所述三相电压信号与模数转换后的所述三相电流信号计算得到电流接线信息、电流变比信息、电流相序信息、电流信息、功率相角信息和电压相序信息。

本实用新型实施例通过提供一种计量装置查线仪,包括:电压采集模块1、电流采集模块2、模数转换器3、控制器4;所述电压采集模块1与所述模数转换器3连接,用于采集三相电压信号,并将所述三相电压信号发送到所述模数转换器3;所述电流采集模块2与所述模数转换器3连接,用于采集三相电流信号,并将所述三相电流信号发送到所述模数转换器3;所述模数转换器3与所述控制器4连接,用于将所述三相电压信号进行模数转换并发送到所述控制器4,还用于将所述三相电流信号进行模数转换并发送到所述控制器4;所述控制器4用于根据模数转换后的所述三相电压信号与模数转换后的所述三相电流信号计算得到电流接线信息、电流变比信息、电流相序信息、电流信息、电压信息、功率相角信息和电压相序信息,实现了多功能于一体,操作简单,减少了工作量,降低了对工作人员的专业技能要求。

进一步地,所述电压采集模块1包括第一电流互感器、第二电流互感器、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻;

所述第一电流互感器的第二引脚通过所述第一电阻与所述A相电压信号连接,所述第一电流互感器的第一引脚与所述B相电压信号连接,所述第一电流互感器的第四引脚通过所述第一稳压二极管、所述第三电阻连接所述第一电流互感器的第三引脚,所述第一稳压二极管与所述第三电阻并联连接,所述第一电流互感器的第四引脚连接所述模数转换器3,所述第一电流互感器的第三引脚连接1.5V基准电压;

所述第二电流互感器的第二引脚通过所述第二电阻与所述C相电压信号连接,所述第二电流互感器的第一引脚与所述B相电压信号连接,所述第二电流互感器的第四引脚通过所述第二稳压二极管、所述第四电阻连接所述第二电流互感器的第三引脚,所述第二稳压二极管与所述第四电阻并联连接,同时所述第二电流互感器的第四引脚连接所述模数转换器3,所述第二电流互感器的第三引脚连接1.5V基准电压。

进一步地,所述电流采集模块2包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三稳压二极管、第四稳压二极管、第五稳压二极管;

所述A相电流信号通过所述第三稳压二极管、所述第五电阻连接1.5V基准电压,所述B相电流信号通过所述第四稳压二极管、所述第六电阻连接1.5V基准电压,所述C相电流信号通过所述第五稳压二极管、所述第七电阻连接1.5V基准电压。

进一步地,如图2所示,在上述实施例的基础上,本实用新型提供的又一实施例提供的所述的计量装置查线仪还包括:壳体14;

所述电压采集模块1、所述电流采集模块2、所述模数转换器3、所述控制器4均设置在所述壳体14内,便于集成,缩小体积,方便携带,保护各模块防水防腐蚀。

进一步地,所述的计量装置查线仪还包括:设置在所述壳体14外表面的触控面膜;

所述触控面膜包括电流接线按键5、电流变比按键6、电流相序按键7、电流按键、功率相角按键10、电压相序按键11;

所述触控面膜与所述控制器4连接,用于接收用户输入的控制信息,并将所述控制信息发送给所述控制器4;

所述控制信息包括下述至少一项:电流接线按键信息、电流变比按键信息、电流相序按键信息、电流按键信息、功率相角按键信息、电压相序按键信息。

可选地,所述电流按键还可以细化为大电流按键8与小电流按键9;在测量被测变压器的二次侧电流的单相电流时,选择所述大电流按键8,所述单相电流通过小阻值采样电阻进入所述模数转换器3,在测量被测变压器的一次侧电流的单相电流时,选择所述小电流按键9,所述单相电流通过大阻值采样电阻进入所述模数转换器3;所述大电流的测量范围可以为10A至300A,所述小电流的测量范围可以为0至10A;针对被测量的大电流与小电流分别采用小阻值采样电阻与大阻值采样电阻进行采样,可以提高电流的测量精度。

进一步地,所述的计量装置查线仪还包括:USB接口,所述USB接口与所述控制器4连接,用于传输数据以及对可充电电池充电。一个接口两种用途,便于简化设计,减小仪器体积。工作人员可以通过所述USB接口导出测量数据,还可以对所述的计量装置查线仪进行软件程序升级,对仪器进行升级时可以选择设置在所述壳体14外表面的升级按键12,对所述可充电电池充电时,设置在所述壳体14外表面的充电指示灯16亮。

进一步地,所述的计量装置查线仪还包括:LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)显示器15,所述LCD显示器15与所述控制器4连接,用于显示所述电流接线信息、所述电流变比信息、所述电流相序信息、所述电流信息、所述电压信息、所述功率相角信息和所述电压相序信息,便于清晰的显示测量结果。

进一步地,所述的计量装置查线仪还包括:电源模块;所述电源模块包括可充电电池及稳压电路;

所述电源模块用于为所述电压采集模块1、所述电流采集模块2、所述模数转换器3、所述控制器4提供电源与基准电压。所述稳压电路可以采用型号为SPX3819M5-L-3-3/TR的线性稳压芯片得到3.3V的内部电源电压,采用型号为MAX6193CESA的低压差电压参考芯片得到3V的基准电压,采用型号为TLE2426的虚拟地芯片得到1.5V的基准电压。

所述壳体14外表面还设置有开关键13,用于通过所述控制器使能或关断所述电源模块。

进一步地,所述的计量装置查线仪还包括:报警模块,所述报警模块与所述控制器4连接,用于在所述电流接线信息为接线错误时发出报警信号,使设置在所述壳体14外表面的报警指示灯17亮,以提起工作人员注意。

可选地,所述报警模块还用于在所述电流相序或所述电压相序为逆向序时发出报警信号。

进一步地,所述报警模块为声光报警器。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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