一种电能表抗无线电近场辐射性能测试装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种电能表抗无线电近场辐射性能测试装置，包括依次连接的输入单元、单片机、开关电路、无线干扰器以及天线；开关电路包括一个或多个第一开关电路；无线干扰器包括一个或多个频率单元；输入单元用于向单片机发送控制指令；一个或多个第一开关电路、一个或多个频率单元以及预设的一个或多个频率范围一一对应；单片机根据控制指令控制第一开关电路断开或闭合；第一开关电路连接其所对应的频率单元，用于启动或关闭其所对应的频率单元；本实用新型可测试电能表近场抗辐射干扰能力，通过检查电能表计量准确度及复位情况来验证电能表可靠性。
【专利说明】
一种电能表抗无线电近场辐射性能测试装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及测试技术领域，具体地，涉及一种电能表抗无线电近场辐射性能测试装置。
【背景技术】
[0002]近年来，智能电网的发展对电能表的性能要求日益提高，例如，除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，为了适应智能电网和新能源的使用，还需要具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能。
[0003]然而，电能表在日常运行环境中常常受到手机信号、WiFi信号等各种无线电信号的干扰，而导致异常复位或计量功能故障。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型实施例的主要目的在于提供一种电能表抗无线电近场辐射性能测试装置，以测试电能表近场抗辐射干扰的能力，通过检查电能表计量准确度及复位情况来验证电能表的可靠性。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种电能表抗无线电近场辐射性能测试装置，包括依次连接的输入单元、单片机、开关电路、无线干扰器以及天线;开关电路包括一个或多个第一开关电路;无线干扰器包括一个或多个频率单元;输入单元用于向单片机发送控制指令;一个或多个第一开关电路、一个或多个频率单元以及预设的一个或多个频率范围均一一对应;单片机根据控制指令控制第一开关电路断开或闭合;第一开关电路连接其所对应的频率单元，用于启动或关闭其所对应的频率单元;频率单元用于产生其所对应的频率范围的无线电信号;天线用于发射频率单元产生的无线电信号。
[0006]在其中一种实施例中，还包括一电源电路，电源电路的输入端接入交流电，输出端连接单片机，用于为单片机提供工作电压。
[0007]在其中一种实施例中，电源电路包括第一电源电路以及第二电源电路，第二电源电路的输入端接入交流电，输出端连接第一电源电路，用于把交流电转换为恒定电压的直流电；第一电源电路的输入端连接第二电源电路，输出端连接单片机，用于将第二电源电路输出的直流电的电压转换为单片机的额定工作电压供单片机使用。
[0008]在其中一种实施例中，开关电路还包括一第二开关电路，第二开关电路的输入端分别连接第二电源电路和单片机，输出端连接无线干扰器，用于将第二电源电路输出的直流电提供给无线干扰器;单片机还用于控制第二开关电路断开与闭合。
[0009]在其中一种实施例中，还包括一隔离电路，隔离电路分别连接电源电路、开关电路与单片机，用于隔离信号干扰。
[0010]在其中一种实施例中，隔离电路包括第一隔离电路以及第二隔离电路，第一隔离电路分别连接单片机、第一开关电路，用于隔离信号干扰;第二隔离电路分别连接单片机、第二电源电路、第二开关电路，用于隔离信号干扰。
[0011]在其中一种实施例中，预设的一个或多个频率范围包括:400MHz?470MHz、470MHz?51OMHz、900MHz、1800MHz与2.4GMHz。
[0012]在其中一种实施例中，天线为一个或多个，且与一个或多个频率单元一一对应，每个天线连接其所对应的频率单元。
[0013]在其中一种实施例中，输入单元包括以下各项中的一项或多项:键盘;按钮开关；数据传输接口。
[0014]在其中一种实施例中，还包括电能表校验仪，所述电能表校验仪连接数据传输接口，用于向数据传输接口发送所述控制指令。
[0015]在其中一种实施例中，还包括计算机，所述计算机连接数据传输接口，用于向数据传输接口发送所述控制指令。
[0016]在其中一种实施例中，还包括一连接单片机的IXD显示屏。
[0017]在其中一种实施例中，第一隔离电路与第二隔离电路为光电耦合电路。
[0018]在其中一种实施例中，第一开关电路与第二开关电路为继电器开关电路。
[0019]本实用新型通过控制无线装置产生特定频率的无线电信号来模拟外界施加给电能表的干扰环境，进而测试电能表近场抗辐射干扰能力，并通过检查电能表计量准确度及复位情况验证电能表可靠性。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本实用新型其中一种实施例提供的电能表抗无线电近场辐射性能测试装置的结构框图；
[0022]图2是本实用新型其中一种实施例提供的电能表抗无线电近场辐射性能测试装置的结构框图；
[0023]图3是本实用新型其中一种实施例提供的电能表抗无线电近场辐射性能测试装置的结构框图。
[0024]图4是本实用新型其中一种实施例提供的电能表抗无线电近场辐射性能测试装置的结构框图。
【具体实施方式】
[0025]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，而不是全部的实施例。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的范围。
[0026]鉴于现有的电能表运行环境存在严重的无线电干扰，本实用新型实施例提供了一种电能表抗无线电近场辐射性能测试装置，用以测试电能表近场抗辐射干扰能力，通过检查电能表计量准确度及复位情况，验证电能表可靠性。以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
[0027]本实用新型提供一种电能表抗无线电近场辐射性能测试装置，包括单片机2、输入单元12、开关电路8、无线干扰器9、以及天线10。
[0028]如图1所示，输入单元12、单片机2、开关电路8、无线干扰器9、天线10依次连接;开关电路8包括一个或多个第一开关电路81;无线干扰器9包括一个或多个频率单元90。
[0029]输入单元12用于向单片机2发送控制指令。其中，控制指令包括用户选择的频率范围的信息，该频率范围是指期望产生的无线电信号的频率大小。
[0030]可选地，输入单元12可以包括但不限于键盘、按钮开关、数据传输接口等。若包括键盘，则键盘供用户选择频率范围，产生控制命令并转发给单片机2;若包括按钮开关，则按钮开关供用户选择频率范围，产生控制命令并转发给单片机2;若包括数据传输接口，则数据传输接口用于接收控制命令并转发给单片机2。可选地，数据传输接口可以是无线传输接口(例如蓝牙芯片、WIFI芯片)，也可以是有线传输接口(例如USB接口)，且连接单片机2的RS232串口。
[0031]本实用新型可以根据电能表在运行环境中经常受到的几种无线电干扰情况，提供一种或多种频率范围，例如可以分别是400MHz?470MHz、470MHz?510MHz、900MHz、1800MHz与2.4GMHz，上述五个频率范围涵盖了电能表运行时常受到的干扰信号的频率情况。
[0032]本实用新型中，第一开关电路81、频率单元90以及频率范围为一一对应的关系。
[0033]单片机2根据控制指令中包含的频率范围，控制相应的第一开关电路81断开或闭合。可选地，单片机2采用NEC0527作为主控制器，其主要频率为16mHz，波特率为195200bps。
[0034]第一开关电路81连接其所对应的频率单元90，用于启动或关闭其所对应的频率单元90 ο
[0035]频率单元90用于产生其所对应的频率范围的无线电信号。具体实施时，每个频率单元可以采用能够产生相应频率范围的无线电发射模块。
[0036]具体实施时，所有频率单元90均支持独立开关，当第一开关电路81闭合时，所对应的频率单元90产生所对应的频率范围的无线电信号。考虑到无线电信号的功率大小情况，具体实施时，可以对频率单元90设置多种功率档位，频率单元在不同的功率档位工作时所发射的无线电信号的功率大小不同，例如，对频率单元90设置正常和极限两种功率档位，其中，频率单元在正常功率档位时所发射的无线电信号的功率比在极限功率档位时所发射的无线电信号的功率要小。测试人员可根据实际需求选择合适的功率档位。具体实施时，由控制指令包含用户选择的功率档位的信息，并转发给单片机2。
[0037]在其中一种实施例中，天线10为一个或多个，天线10且与频率单元90是一一对应的关系，每个天线10连接其所对应的频率单元90，用于发射频率单元90产生的无线电信号。
[0038]如图2所示，在其中一种实施例中，本实用新型还包括一电源电路4，电源电路4的输入端接入交流电，输出端连接单片机2，用于为单片机2提供工作电压。
[0039 ] 可选地，电源电路4包括第一电源电路41以及第二电源电路42。第二电源电路42的输入端接入交流电，输出端连接第一电源电路41，用于把交流电转换为恒定电压的直流电；第一电源电路41的输入端连接第二电源电路42，输出端连接单片机2，用于将第二电源电路42输出的直流电的电压转换为单片机2的额定工作电压供单片机2使用。
[0040]具体实施时，若单片机2采用NEC0527，第二电源电路42将220V交流电转换为12V的直流电，第一电源电路41则把12V直流电转换为5V直流电作为单片机2的工作电源。
[0041]具体实施时，开关电路8还可以包括一第二开关电路82，第二开关电路82的输入端分别连接第二电源电路42和单片机2，输出端连接无线干扰器9，用于将第二电源电路42输出的直流电提供给无线干扰器9。单片机2还用于控制第二开关电路82断开与闭合。当第二开关电路82闭合时，无线干扰器9开始工作。
[0042]可选地，第一开关电路81和第二开关电路82可以采用继电器开关电路。
[0043]如图2所示，在其中一种实施例中，本实用新型还包括一隔离电路6，隔离电路6的输入端连接第二电源电路42与单片机2，输出端连接开关电路8，用于在第二电源电路42、单片机2与开关电路8之间实现信号隔离，避免相互干扰。
[0044]具体实施时，隔离电路6包括第一隔离电路61以及第二隔离电路62;第一隔离电路61的输入端连接单片机2，输出端连接第一开关电路81，用于在单片机2与第一开关电路81之间实现信号隔离，避免相互干扰;第二隔离电路62的输入端连接第二电源电路42与单片机2，输出端连接第二开关电路82，用于在第二电源电路42、单片机2与第二开关电路82之间实现信号隔离，避免相互干扰。
[0045]可选地，第一隔离电路61和第二隔离电路62可以采用光电耦合电路。
[0046]具体实施时，用户除了可以通过键盘或按钮开关选择频率范围之外，还可以通过其他设备来选择频率范围，并通过数据传输接口传输给单片机2。
[0047]如图3所示，本实用新型还可以包括电能表校验仪13，电能表校验仪13连接数据传输接口，用于供测试人员选择频率范围并据此生成控制命令，然后发送控制命令给数据传输接口，由数据传输接口转发给单片机2。
[0048]如图4所示，本实用新型还可以包括计算机14，计算机14连接数据传输接口，用于供测试人员选择频率范围并据此生成控制命令，然后发送控制命令给数据传输接口，由数据传输接口转发给单片机2。
[0049]如图3或图4所示，本实用新型还包括一连接单片机2的IXD显示屏。
[0050]在一个较佳的实施例中，本实用新型可根据实际需求设置多个电能表，其中被测电能表和对照电能表的型号规格相同，电能表抗无线电近场辐射性能测试装置设置于被测电能表附近而远离对照电能表。本实用新型的具体工作过程如下:
[0051]电能表校验仪13或计算机14通过数据传输接口向单片机2发送包含一频率范围以及一功率档位的控制指令，操作人员也可以通过键盘或按钮开关直接向单片机2发送上述控制指令。电能表校验仪13或计算机14还可以设置按照从小到大的顺序依次切换频率范围。LCD显示屏11显示用户所选的频率范围和功率档位。单片机2根据控制指令闭合第二开关电路82，无线干扰器9通电进入工作状态;单片机2接着根据控制指令闭合相应的第一开关电路81，启动相应的频率单元90产生相应功率的无线电信号;天线10发射无线电干扰器9产生的无线电信号。操作人员可通过比较被测电能表与对照电能表的计量结果来确定测试电能表抗近场福射干扰能力。
[0052]综上所述，本实用新型实施例提供的电能表抗无线电近场辐射性能测试装置可通过控制无线装置产生特定频率的无线电信号来模拟外界施加给电能表的干扰环境，进而测试电能表近场抗辐射干扰能力，并通过检查电能表计量准确度及复位情况验证电能表可靠性。
[0053]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电能表抗无线电近场辐射性能测试装置，其特征在于，包括依次连接的输入单元、单片机、开关电路、无线干扰器以及天线； 所述开关电路包括一个或多个第一开关电路； 所述无线干扰器包括一个或多个频率单元； 所述输入单元用于向所述单片机发送控制指令； 所述一个或多个第一开关电路、所述一个或多个频率单元以及预设的一个或多个频率范围 对应； 所述单片机根据所述控制指令控制所述第一开关电路断开或闭合； 所述第一开关电路连接其所对应的所述频率单元，用于启动或关闭其所对应的所述频率单元； 所述频率单元用于产生其所对应的频率范围的无线电信号； 所述天线用于发射所述频率单元产生的无线电信号。2.根据权利要求1所述的电能表抗无线电近场辐射性能测试装置，其特征在于，还包括一电源电路，所述电源电路的输入端接入交流电，输出端连接所述单片机，用于为所述单片机提供工作电压。3.根据权利要求2所述的电能表抗无线电近场辐射性能测试装置，其特征在于，所述电源电路包括第一电源电路以及第二电源电路， 所述第二电源电路的输入端接入交流电，输出端连接所述第一电源电路，用于把交流电转换为恒定电压的直流电； 所述第一电源电路的输入端连接所述第二电源电路，输出端连接所述单片机，用于将所述第二电源电路输出的直流电的电压转换为所述单片机的额定工作电压供所述单片机使用。4.根据权利要求3所述的电能表抗无线电近场辐射性能测试装置，其特征在于，所述开关电路还包括一第二开关电路， 所述第二开关电路的输入端分别连接所述第二电源电路和所述单片机，输出端连接所述无线干扰器，用于将所述第二电源电路输出的直流电提供给所述无线干扰器； 所述单片机还用于控制所述第二开关电路断开与闭合。5.根据权利要求4所述的电能表抗无线电近场辐射性能测试装置，其特征在于，还包括一隔离电路，所述隔离电路分别连接所述电源电路、所述开关电路与所述单片机，用于隔离信号干扰。6.根据权利要求5所述的电能表抗无线电近场辐射性能测试装置，其特征在于，所述隔离电路包括第一隔离电路以及第二隔离电路， 所述第一隔离电路分别连接所述单片机、所述第一开关电路，用于隔离信号干扰； 所述第二隔离电路分别连接所述单片机、所述第二电源电路、所述第二开关电路，用于隔离信号干扰。7.根据权利要求1所述的电能表抗无线电近场辐射性能测试装置，其特征在于，所述预设的一个或多个频率范围包括:400MHz?470MHz、470MHz?510MHz、900MHz、1800MHz与2.4GMHzo8.根据权利要求1所述的电能表抗无线电近场辐射性能测试装置，其特征在于，所述天线为一个或多个，且与所述一个或多个频率单元一一对应，每个天线连接其所对应的频率单元。9.根据权利要求1?8任一所述的电能表抗无线电近场辐射性能测试装置，其特征在于，所述输入单元包括以下各项中的一项或多项: 键盘； 按钮开关； 数据传输接口。10.根据权利要求9所述的电能表抗无线电近场辐射性能测试装置，其特征在于，还包括电能表校验仪，所述电能表校验仪连接所述数据传输接口，用于向所述数据传输接口发送所述控制指令。11.根据权利要求9所述的电能表抗无线电近场辐射性能测试装置，其特征在于，还包括计算机，所述计算机连接所述数据传输接口，用于向所述数据传输接口发送所述控制指令。12.根据权利要求6所述的电能表抗无线电近场辐射性能测试装置，其特征在于，还包括一连接所述单片机的IXD显示屏。13.根据权利要求6所述的电能表抗无线电近场辐射性能测试装置，其特征在于，所述第一隔离电路与所述第二隔离电路为光电耦合电路。14.根据权利要求4所述的电能表抗无线电近场辐射性能测试装置，其特征在于，所述第一开关电路与所述第二开关电路为继电器开关电路。
【文档编号】G01R35/04GK205450253SQ201620271296
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】袁瑞铭, 宋锡强, 巨汉基, 丁恒春, 田海亭, 汪萍萍, 饶煊攀, 易忠林, 钟侃, 庞富宽, 刘岩, 岳虎
【申请人】国网冀北电力有限公司电力科学研究院, 华北电力科学研究院有限责任公司, 国家电网公司, 华立科技股份有限公司