一种电能表校准装置和校准系统的制作方法

1.本实用新型涉及电子技术领域，特别是涉及一种电能表校准装置和校准系统。


背景技术：

2.生产电能表的过程中，需要对电能表时钟的精度进行检测，和对不符合标准的电能表进行校准。随着技术的发展，电能表生产线自动化程度逐渐提高，电能表的产量也越来越高，但检测和校准电能表时钟的精度需要花费较长的时间，这大大影响了电能表的生产效率。
3.目前生产过程中通常采用计量检定设备检测电能表时钟的精度和对电能表时钟进行校准。但检测电能表时钟的精度和校准电能表时钟为分开的两道工序，用于检测电能表时钟精度的检测设备和用于校准电能表时钟的校准设备也是分开的。在校准电能表的过程中，生产人员需要在校准设备和检测设备之间转移被测电能表，以实现校准工作和精度检测工作，操作过程繁琐，校准电能表的效率低。
4.由此可见，如何提高检测和校准电能表时钟精度的效率，是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种电能表校准装置和校准系统。
6.为解决上述技术问题，本技术提供一种电能表校准装置，包括主控单元10、标准时钟源11；
7.所述标准时钟源11包括检测时钟源和校准时钟源，所述检测时钟源用于生成检测时钟信号，所述校准时钟源用于生成校准时钟信号；
8.所述主控单元10分别与所述标准时钟源11和被测电能表12连接，用于切换所述检测时钟源和所述校准时钟源以输出所需的时钟信号以便根据校准时钟信号校准所述被测电能表12，并对校准后的所述被测电能表12进行检测。
9.优选的，还包括继电器14，所述继电器14与所述主控单元10连接，所述继电器14接收到所述主控单元10发送的控制信号后，切换与所述主控单元10连接的时钟源。
10.优选的，所述检测时钟源包括第一检测时钟源和第二检测时钟源，所述第一检测时钟源与所述第二检测时钟源连接；
11.所述第一检测时钟源用于为所述主控单元10提供所述检测时钟信号，当所述被测电能表12的误差大于检测误差阈值时，利用所述第二检测时钟源检测所述第一检测时钟源的精度是否合格。
12.优选的，所述校准时钟源包括第一校准时钟源和第二校准时钟源，所述第一校准时钟源和所述第二校准时钟源连接分别与所述主控单元10连接；
13.当所述被测电能表12的误差大于所述检测误差阈值时，若所述第一检测时钟源的精度合格，则所述主控单元控制切换至所述第二校准时钟源再次对所述被测电能表进行校
准。
14.优选的，还包括时钟源指示装置15，所述时钟源指示装置15与所述继电器14连接，用于指示当前与所述主控单元10连接的所述标准时钟源。
15.优选的，还包括分频电路13，所述分频电路13与所述检测时钟源和所述校准时钟源连接，用于调节所述检测时钟信号和所述校准时钟信号的频率。
16.优选的，还包括整形电路，所述整形电路与所述检测时钟源、所述校准时钟源、所述第一校准时钟源、所述第二校准时钟源和所述分频电路13 连接，用于将时钟信号转换为方波信号并发送至所述分频电路13。
17.优选的，还包括机箱，用于安装所述电能表校准装置。
18.优选的，还包括人机交互装置16，所述人机交互装置16与所述主控单元10连接。
19.为了解决上述技术问题，本实用新型还提供一种校准系统，包括所述的电能表校准装置。
20.本实用新型所提供的电能表校准装置包括：主控单元、标准时钟源；标准时钟源包括检测时钟源和校准时钟源，检测时钟源用于生成检测时钟信号，校准时钟源用于生成校准时钟信号，标准时钟源用于为主控单元提供校准时钟信号，以计算被测电能表的误差值；主控单元分别与标准时钟源和被测电能表连接，用于切换检测时钟源和校准时钟源以输出所需的时钟信号，以便根据校准时钟信号和被测电能表的时钟信号校准被测电能表，并根据检测时钟信号对校准后的被测电能表进行检测。由此可见，本技术方案提供的校准装置通过主控单元实现切换与校准电路连接的检测时钟源和校准时钟源的目的，从而获取检测时钟信号和校准时钟信号，以便在一个检测表位上完成检测时钟精度和校准的工作，不需要转移被测电能表，减少了时间的浪费，提高检测和校准电能表时钟精度的效率，从而提高生产效率。
21.此外，本实用新型所提供的校准系统包括上述提到的电能表校准装置，效果同上。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本技术实施例提供的一种电能表校准装置的结构图；
24.图2为本技术实施例提供的另一种电能表校准装置的结构图；
25.附图标记如下：10为主控单元，11为标准时钟源，12为被测电能表， 13为分频电路，14为继电器，15为时钟源指示装置，16为人机交互装置。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。
27.本实用新型的核心是提供一种电能表校准装置，用于提高检测和校准电能表时钟
精度的效率。
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
29.图1为本技术实施例提供的一种电能表校准装置的结构图，如图1所示，电能表校准装置包括：主控单元10、标准时钟源11；
30.标准时钟源11包括检测时钟源和校准时钟源，检测时钟源用于生成检测时钟信号，校准时钟源用于生成校准时钟信号；
31.主控单元10分别与标准时钟源11和被测电能表12连接，用于切换检测时钟源和校准时钟源以输出所需的时钟信号，以便根据当前时钟信号校准被测电能表12，并对校准后的被测电能表12进行检测。
32.在具体实施中，被测电能表12的校准流程为，先根据校准时钟源输出的校准时钟信号对被测电能表12的时钟进行校准，完成校准后，检测被测电能表12的时钟的误差值。可以理解的是，检测时钟信号用于检测电能表的时钟的误差，校准时钟信号用于对电能表进行校准，若校准后被测电能表的时钟仍存在较大误差，则需要对检测时钟源和校准时钟源进行检测。为了便于校准被测电能表12，减少校准电能表过程中的人力劳动，检测时钟源和校准时钟源均位于同一机箱内。
33.由于检测电能表的时钟精度和校准时钟都需要一个完整的周期，因此电能表时钟校准所需的时间受检测时钟信号和校准时钟信号的频率影响，时钟信号的频率可以为1mhz，也可以为50khz，在此对时钟信号的频率不做限定。可以理解的是，时钟信号的频率越高，校准电能表时钟所用的时间越短，选用高频率的时钟源可以进一步提高校准电能表的效率。需要注意的是，时钟信号的频率要与主控单元的处理能力相匹配。
34.主控单元10可以为电脑，可以为嵌入式处理器，也可以为二者的组合，例如：当主控单元10包括电脑和嵌入式处理器时，电脑为上位机，控制校准装置的工作状态，嵌入式处理器与被测电能表12和标准时钟源11连接，用于计算电能表时钟的误差值，并将误差值发送至电脑，判断是否需要校准电能表，若是，电脑获取校准时钟信号，对电能表进行校准。需要注意的是，选择主控单元10时应选择处理能力与时钟信号的频率相匹配的主控单元。
35.在具体实施中，标准时钟源11的时钟频率可以为10mhz，也可以为 1mhz，在此不做限定，当时钟源信号的频率不满足需要时，可以接入分压电路，以获取相应频率的校准时钟信号。
36.需要注意的是，为了使校准结果更加精确，防止由于时钟源精度不合格导致电能表校准不精确的情况的出现，检测电能表时钟精度所用的检测时钟信号和对电能表时钟进行校准时所用的校准时钟信号来自不同的时钟源，当待测电能表时钟精度误差较大时，主控单元10控制切换到不同的标准时钟源11以输出校准时钟信号，在具体实施中，可以为主控单元10通过切换线路改变与主控单元10连接的标准时钟源11，例如：通过继电器控制与主控单元10连接的标准时钟源，从而实现切换时钟信号的目的，也可以为主控单元10发送指令，选择合适的时钟源信号参与误差计算。
37.需要注意的是，电能表时钟误差检测和校准过程需要尽可能保证数据的精确，为了避免由于标准时钟源11故障导致产品不合格的情况，可以设置多个检测时钟源和多个校准时钟源，用于在检测结果或校准结果不准确时重新检测被测电能表12。
38.可以理解的是，标准时钟源11和被测电能表12发出的时钟信号不是标准的方波信号，可以在校准装置中加入整形电路，用于将校准时钟信号整形成方波的形式。
39.图2为本技术实施例提供的另一种电能表校准装置的结构图，如图2 所示，为了使电能表校准装置更加自动化，校准装置还包括时钟源指示装置15和人机交互装置16，人机交互装置16用于输入报警条件，例如，检测误差阈值，以及设置主控单元10的其它软件程序。在具体实施中，人机交互装置16可以是键盘或者触摸式屏幕。
40.本实用新型所提供的电能表校准装置包括：主控单元、标准时钟源；标准时钟源包括检测时钟源和校准时钟源，检测时钟源用于生成检测时钟信号，校准时钟源用于生成校准时钟信号，标准时钟源用于为主控单元提供校准时钟信号，以计算被测电能表的误差值；主控单元分别与标准时钟源和被测电能表连接，用于切换检测时钟源和校准时钟源以输出所需的时钟信号，以便根据校准时钟信号和被测电能表的时钟信号校准被测电能表，并根据检测时钟信号对校准后的被测电能表进行检测。由此可见，本技术方案提供的校准装置通过主控单元实现切换与校准电路连接的检测时钟源和校准时钟源的目的，从而获取检测时钟信号和校准时钟信号，以便在一个检测表位上完成检测时钟精度和校准的工作，减少了时间的浪费，提高检测和校准电能表时钟精度的效率，从而提高生产效率。
41.在具体实施中，当主控单元10根据校准时钟信号对被测电能表12的时钟进行校准后，还需要切换到检测时钟源以检测校准后的被测电能表12 的时钟的精度。主控单元10控制切换时钟源的方式可以为选用校准时钟源所发出的时钟信号参与运算，或直接断开与检测时钟源的连接，将校准时钟源接入电路。由于更改参与运算的时钟信号的切换方式需要使全部时钟源均与主控单元10连接，设备成本较高，因此，本实施例选择更改接入电路的时钟源的方式。
42.在上述实施例的基础上，电能表校准装置还包括继电器14，继电器14 与主控单元10连接，继电器14接收到主控单元10发送的控制信号后，切换与主控单元10连接的时钟源。
43.继电器14与主控单元10和标准时钟源11连接，当标准时钟源11接入电路时，标准时钟源11所发出的时钟信号经过继电器14传输给主控单元10。当被测电能表12的时钟精度误差较大时，主控单元10通过控制继电器14，从而切换接入电路的标准时钟源11，即可实现切换校准时钟信号的目的。
44.在本实施例中，通过使用继电器实现切换校准时钟信号的目的，只需要将标准时钟源连接至继电器，即可在主控单元的控制下切换接入电路的标准时钟源，由于标准时钟源只需要连接至继电器处，可以降低电路成本，且后续更换和维护标准时钟源时也更加方便。
45.可以理解的是，检测电能表的时钟精度误差时，需要尽可能提高校准装置的精度，避免由于校准装置的误差导致电能表的时钟精度不合格。在具体实施中，当电能表校准装置所用的检测时钟源发生故障时，会导致检测时钟信号产生误差，影响电能表时钟精度的检测结果。
46.在上述实施例的基础上，检测时钟源包括第一检测时钟源和第二检测时钟源，第一检测时钟源与第二检测时钟源连接；
47.第一检测时钟源用于为主控单元10提供检测时钟信号，当被测电能表 12的误差大于检测误差阈值时，利用第二检测时钟源检测第一检测时钟源的精度是否合格。
48.第一检测时钟源和第二检测时钟源为完全一致的时钟源，第一检测时钟源与继电器14连接，第二检测时钟源可以与继电器14连接，也可以与第一检测时钟源连接。当第二检测时钟源与继电器14连接时，若被测电能表12时钟精度的误差大于检测误差阈值，主控单元10控制继电器14切换至第二检测时钟源，再次检测被测电能表12的时钟精度的误差，若两次检测的结果一致，则表明被测电能表12的时钟误差较大，若结果不一致，则表明检测时钟源存在误差，需要对第一检测时钟源和第二检测时钟源的精度进行检验。当第二检测时钟源与第一检测时钟源连接时，若被测电能表 12时钟精度的误差值大于检测误差阈值，则利用第二检测时钟源所发出的时钟信号判断第一检测时钟源的时钟信号是否准确。
49.在具体实施中，由于标准时钟源11的稳定性较强，出现故障的几率较小，而被测电能表12的时钟出现较大误差的几率较大，且检测时钟源误差的所需时间比检测被测电能表12误差所需时间短，因此在本实施例中选择第一检测时钟源与第二检测时钟源连接的方案，若出现被测电能表12时钟误差较大的情况，采用本方案可以快速检测第一检测时钟源的时钟精度，确定误差的来源，从而节省校准电能表耗费的时间。
50.在本实施例中，检测时钟源包括第一检测时钟源和第二检测时钟源，当被测电能表的误差大于检测误差阈值时，利用第二检测时钟源检测第一检测时钟源的精度是否合格。提高了校准装置的精度，使校准结果更加稳定准确。
51.在具体实施中，需要使用校准时钟源产生的校准信号作为标准对被测电能表12进行校准。但是，由于校准工艺和信号源时钟的影响，被校准的电能表可能依然存在误差。为了使校准结果尽可能的精确，处理改善校准工艺外，还需要确保校准时钟源不存在误差，因此，当检测到校准后的被测电能表12仍存在误差时，需要对校准后的电能表再次进行校准。
52.在上述实施例的基础上，校准时钟源包括第一校准时钟源和第二校准时钟源，第一校准时钟源和第二校准时钟源连接分别与主控单元10连接；
53.当被测电能表12的误差大于检测误差阈值时，若第一检测时钟源的精度合格，则主控单元控制切换至第二校准时钟源再次对被测电能表进行校准。其中，检测误差阈值可以由使用者根据实际情况设定，此处不做限定。
54.本实施例中，通过第二校准时钟检测完成校准后的被测电能表的时钟的误差值，判断是否校准成功，若校准后的被测电能表仍然存在误差，则对电能表校准装置进行检测和维护。提高了电能表校准装置的校准精度，使校准结果更加稳定可靠。
55.在生产过程中，主控单元10切换标准时钟源以为不同的校准步骤提供需要的校准时钟信号，若标准时钟源切换失败，会导致整个校准装置工作异常。由于生产环境较为复杂，若检测人员不能及时发现这一问题，会造成严重的经济损失。
56.在上述实施例的基础上，电能表校准装置，还包括时钟源指示装置15，时钟源指示装置15与继电器14连接，用于指示当前与主控单元10连接的时钟源。
57.可以理解的是，为了保证检测人员能够及时发现设备的故障，时钟源指示装置可以为led屏、led数码管或led指示灯等显示设备，在此不做限定。在本实施例中，采用蜂鸣器和指示灯结合的方案为检测人员提供时钟源指示信号。当标准时钟源能够正常切换时，通过指示灯显示当前参与运算的标准时钟源，例如：用不同的颜色代表不同的标准时钟源，当选用某个标准时钟源时，点亮相应的指示灯；当标准时钟源切换失败时，通过蜂鸣器向检测人员发出警报。同时，检测人员也可以通过观察指示灯判断当前是否选用了正确的标准时
钟源。
58.本实施例中，通过设置时钟源指示装置显示当前参与运算的标准时钟源，以便检测人员能够更加直观的判断装置是否选用了合适的标准时钟源对电能表时钟进行检测和校准，当标准时钟源切换失败时及时发现和及时处理，使电能表校准装置更加可靠。
59.在上述实施例的基础上，电能表校准装置还包括分频电路13，分频电路13与检测时钟源和校准时钟源连接，用于调节检测时钟信号和校准时钟信号的频率。
60.由于检测电能表的时钟精度和校准时钟都需要一个完整的周期，因此电能表校准装置的检测速度和准确性很大程度上依赖于检测时钟源和校准时钟源所发出的时钟信号。时钟信号的频率可以为1mhz，也可以为50khz，在此对时钟信号的频率不做限定。可以理解的是，在生产电能表校准装置的过程中，为了减少成本和扩大装置的应用范围，通常会使用频率较高的标准时钟源11，再通过分频电路13对标准时钟源11发出的校准时钟信号进行处理，得到需要的校准时钟信号。例如：本实施例中选用的标准时钟源11所发出的校准时钟信号的频率为10mhz，经过分频电路13处理后，发送至主控单元10的校准时钟信号的频率为1mhz，相较于传统的50khz 的时钟信号，本方案的精确度更高，检测电能表时钟误差所需的时间更短。需要注意的是，时钟信号的频率要与主控单元10的处理能力相匹配，才能实现更好的检测效果。
61.在本实施例中，通过在主控单元与标准时钟源间接入分频电路，使不同的主控单元能够获取合适频率的时钟信号，扩大电能表校准装置的应用范围，同时降低电能表校准装置的生产成本。
62.在上述实施例的基础上，电能表校准装置还包括整形电路，整形电路与检测时钟源、校准时钟源、第一校准时钟源、第二校准时钟源和分频电路13连接，用于将时钟信号转换为方波信号并发送至分频电路13。
63.整形电路即rc电路，由电容和电阻组合而成，rc电路串联在电路中可以衰减低频信号，rc电路并联在电路中可以衰减高频信号。根据电容和电阻的连接方式可以分为rc串联电路、rc并联电路和rc串并联电路。
64.在具体实施中，标准时钟源11输出的时钟信号可能并不是标准的方波，可能会存在干扰信号。为了获取更标准的时钟信号，在电路中接入整形电路，过滤时钟信号中存在的干扰信号。
65.在本实施例中，通过在电路中接入整形电路，将时钟信号转换为方波信号，过滤干扰信号，使电能表校准装置的检测结果和校准结果更加准确。
66.在具体实施中，为了便于校准被测电能表12，减少校准电能表过程中的人力劳动，在上述实施例的基础上，电能表校准装置还包括机箱，用于安装电能表校准装置。
67.在本实施例中，将检测时钟源和校准时钟源均位于同一机箱内，在同一检测位置上即可对被测电能表时钟进行校准，并对校准后的电能表时钟进行检测，不需要将精度低的电能表从检测设备处搬运到校准设备处，减少了时间的浪费，提高检测和校准电能表时钟精度的效率，从而提高生产效率。
68.在具体实施中，由于不同的电能表的精度要求不一致，装置操作者需要根据实际情况对电能表校准装置进行调节，如设置检测误差阈值等。
69.在上述实施例的基础上，电能表校准装置还包括人机交互装置16，人机交互装置
16与主控单元10连接。
70.人机交互装置16用于向主控单元10输入报警条件，例如：设置检测误差阈值和校准误差阈值等；也可以用于显示当前被测电能表12的误差值和校准进程，例如：显示当前电能表检测周期剩余时间和当前批次电能表合格率等；还可以用于设置控制器的其它软件程序。在具体实施中，人机交互装置16可以是键盘或者触摸式屏幕。
71.在本实施例中，通过人机交互装置向主控单元输入报警条件和向操作人员展示被测电能表的状态，使校准电能表的过程变得更加可控，当校准不同电能表时，可以通过修改检测条件使电能表校准装置匹配待检测电能表，扩大电能表校准装置的应用范围。
72.最后，本技术实施例还提供一种校准系统，该校准系统包括电能表检测台和相关电路外，还包括上述的电能表校准装置。该校准系统的检测时钟源和校准时钟源位于同一机箱内，校准电能表时，将被测电能表12放置于电能表检测台上，使其向电能表校准装置发出被测时钟信号，以对被测电能表12的时钟进行检测和校准。由于上文中对于各部件进行了详细描述，故本实施例不再赘述。
73.本实用新型所提供的校准系统包括一种电能表校准装置，该电能表校准装置包括：主控单元、标准时钟源；标准时钟源包括检测时钟源和校准时钟源，检测时钟源用于生成检测时钟信号，校准时钟源用于生成校准时钟信号，标准时钟源用于为主控单元提供校准时钟信号，以计算被测电能表的误差值；主控单元分别与标准时钟源和被测电能表连接，用于切换检测时钟源和校准时钟源以输出所需的时钟信号，以便根据校准时钟信号和被测电能表的时钟信号校准被测电能表，并根据检测时钟信号对校准后的被测电能表进行检测。由此可见，本技术方案提供的校准装置通过主控单元实现切换与校准电路连接的检测时钟源和校准时钟源的目的，从而获取检测时钟信号和校准时钟信号，以便在一个检测表位上完成检测时钟精度和校准的工作，减少了时间的浪费，提高检测和校准电能表时钟精度的效率，从而提高生产效率。
74.以上对本实用新型所提供的电能表校准装置和校准系统进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
75.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。