专利名称：一种数字电表检测装置的制作方法
技术领域：
本发明公开了一种数字电表检测装置，属于电子测量设备的技术领域。
背景技术：
与传统的机械式电表相比，采用电子计量原理的数字电表，具有高精度、多参数测量(电流、电压、有功、无功等)、谐波功率电能计量等技术优势。2003年以 来，即城市和农村电网大规模改造建设之后，数字电表在电力系统得到了越来越广泛的应用。目前，检测数字电表的常规方法是将电流表、电压表、功率表等若干台标准电表与待测数字电表接入同一个回路，在电源、负载之间的回路上接有电流表、电压表、功率表等标准电表以及待测数字电表。回路闭合工作时，电源给负载提供电压、电流，通过分别比较数字电表及标准电表测得的电流、电压、有功、无功等电力参数，来判断待测数字电表工作是否正常，测量结果是否准确。这种方法有诸多弊端1，需要配套多台标准电表，系统复杂，成本高，而且需要消耗较多的电能；2，检测有功功率测量准确度的时候，需要用阻性负载，检测无功功率测量准确度的时候，需要用感性负载或容性负载，所以测量过程中需要多次更换负载，操作麻烦，效率低下；3、如果发现待测数字电表测量结果有偏差，不能现场校正。因此，如果在批量生产数字电表的过程中采用这种方法，必然会增加成本，延长生产周期，整体效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了一种数字电表检测装置。本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案
一种数字电表检测装置，包括壳体、检测电路板、电路板支撑架；其中
所述电路板支撑架设置在壳体内部底面上；
所述检测电路板固定在电路板支撑架上；
所述壳体外部开有矩形方孔，所述矩形方孔位于检测电路板正上方，且尺寸大于数字电表检测面的尺寸。所述一种数字电表检测装置中，检测电路板包括焊接在电路板上的微处理器及其外围电路，微处理器及其外围电路的输出端脚焊接有弹簧顶针，所述微处理器及其外围电路包括依次连接的单片机、数模转换器、功率放大器，单片机接收上位机输出的信号，功率放大器输出三相交流电信号。所述一种数字电表检测装置还包括两个夹紧装置，每一个夹紧装置位于矩形开孔的一边上；
所述夹紧装置包括一个卡簧、一个定位螺栓、一个定位螺母，所述定位螺母穿过卡簧上的通孔与螺母连接。本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果利用一个数字电表检测装置检测多种量程的数字电表，减少了设备投入；消耗电能极少，节约成本；通过调节检测电路板输出的三相交流电压、三相交流信号之间的相位差模拟阻性、容性及感性负载，从而能够校正数字电表的有功功率、无功功率测量精度，极大的提闻了操作的便利和可罪性，提闻了生广率。
图I为数字 电表测量装置的结构图。图2为检测电路板上芯片连接的示意图。图3为弹簧顶针的结构图。图4为检测电路板输出三相交流信号的波形图。图中标号说明1为壳体，2为矩形开孔，3为卡簧，4为定位螺栓，5为断路器，6为电路板支撑架，7为检测电路板,8为弹簧顶针,9为待测数字电表,10为顶针，11为底座，12为弹簧，13为引脚。
具体实施例方式下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明
如图I所示的数字电表测量装置，包括壳体I、矩形开孔2、卡簧3、定位螺栓4、断路器
5、电路板支撑架6、检测电路板7、弹簧顶针8。电路板支撑架6设置在壳体I内部底面上，检测电路板7固定在电路板支撑架6上，弹簧顶针8焊接在检测电路板7上；壳体I外部开有尺寸大于待测数字电表9检测面的矩形方孔2，矩形方孔2位于检测电路板7正上方；待测数字电表9通过矩形方孔2与弹簧顶针8接触，定位螺栓4穿过卡簧3的通孔与螺母连接，构成一个夹紧装置，两个夹紧装置分别位于矩形开孔2的一组对边上。断路器5安装在壳体I侧壁上，断路器5接在整个装置的供电回路中，整个装置由市电供电。如图2所示的检测电路板包括焊接在电路板上的微处理器及其外围电路，微处理器及其外围电路的输出端脚焊接有弹簧顶针。微处理器及其外围电路包括依次连接的单片机、数模转换器、功率放大器。单片机选用51单片机，数模转换器选用芯片AD7847。上位机通过串口与单片机进行通信，可以通过上位机设置电压、电流信号的幅度、频率、相位。单片机内部编程设有正弦数值表，单片机软件通过周期性的查表，并将查到的数值乘以系数再传输给数模转换器，从而可以得到6路正弦信号，经过功率放大器放大，可以得到三相电流信号和三相电压信号。单片机、数模转换器、功率放大器均由直流电供电，直流电可由市电经过整流得到。例如，在单片机内部编程设有一个360点的正弦数值表，即每隔I度有一个正弦值。假定我们需要生成50Hz的正弦信号，即每个周期20ms，那么对于360点正弦数值表，每个点为55. 56us(20ms/360)。单片机按照正弦数值表的顺序每隔55. 56us查到一个正弦值，乘以系数再传输给数模拟转换器，数模拟转换器输出50Hz的正弦信号，信号的幅度由上述系数决定。根据选取的系数不同，得到不同幅度是三相交流信号，实现了不通量程数字电表的检测。如果改变查表的时间间隔，就可以改变输出正弦信号的频率。例如，查表时间间隔设置为46. 3us，DAC输出60Hz的正弦信号。
如果改变查表的起点位置，就可以改变输出正弦信号的相位。例如，三相电压信号之间相位差为120度，则对应的正弦信号查表起点可以分别为第I点，第121点，第241点。又例如，需要三相电流信号比三相电压信号滞后60度，则三相电流信号对应的正弦信号查表起点可以分别为第61点，第181点，第301点。数模转换器输出的六路正弦信号经过功率放大器放大，就可以得到所需的三相电流信号及三相电压信号。例如检测220V/5A数字电表，检测电路板输出220V/0.001A(O. 22W)电压信号以及O. 1V/5A (O. 5W)电流信号，功率合计O. 72W，这比常规检测方法需消耗1100W的功率要少很多。弹簧顶针8的结构图如图3所示，包括顶针10、底座11、弹簧12及引脚13，顶针10尾部与弹簧12的一端焊接，弹簧12另一端与引脚13焊接。由于弹簧12具有一定的伸缩弹性，当装入待测数字电表9时，待测数字电表的接线端子将压在顶针10上，使弹簧12压缩，弹簧12的反作用力保证了接线端子与顶针10两者接触可靠。
壳体I为钣金加工件，材料可选用覆铝锌板、钢板或其他金属板材，表面做喷塑处理。所述的外壳也可以由注塑一次成型或其他工艺加工而成，材质为塑料。矩形开孔2尺寸略大于待测数字电表，例如大l_2mm。待测数字电表常规尺寸为48X48mm、72X 72mm或96X96mm，因此对应的开孔尺寸分别为49X49mm、73X 73mm或97X97mm。通过拧紧定位螺栓4来调节卡簧3的高度，从而可以调节待测数字电表固定的松紧程度。卡簧4是由具有一定弹性的金属材料加工而成，例如铍铜、锰钢。利用所述数字电表检测装置检测电表时，得到的波形图如图4所示，通过设置电流信号与电压信号之间的相位差，来模拟阻性负载、感性负载、容性负载的不同特点阻性负载的电流波形与电压波形没有相位差；感性负载的电流波形比电压波形滞后(例如，功率因子为O. 5时滞后60度)；容性负载的电流波形比电压波形超前(例如，功率因子为O. 5时超前60度)。这样就可以很方便的校正数字电表的无功功率值、功率因素。综上所述，本发明利用一个数字电表检测装置检测多种量程的数字电表，减少了设备投入；消耗电能极少，节约成本；通过调节检测电路板输出的三相交流电压、三相交流信号之间的相位差模拟阻性、容性及感性负载，从而能够校正数字电表的有功功率、无功功率测量精度，而不需要像常规方法那样来回的切换负载，极大的提高了操作的便利和可靠性，提高了生产率。
权利要求
1.一种数字电表检测装置，其特征在于包括壳体、检测电路板、电路板支撑架；其中 所述电路板支撑架设置在壳体内部底面上； 所述检测电路板固定在电路板支撑架上； 所述壳体外部开有矩形方孔，所述矩形方孔位于检测电路板正上方，且尺寸大于数字电表检测面的尺寸。
2.根据权利要求I所述的一种数字电表检测装置，其特征在于所述检测电路板包括焊接在电路板上的微处理器及其外围电路，微处理器及其外围电路的输出端脚焊接有弹簧顶针，所述微处理器及其外围电路包括依次连接的单片机、数模转换器、功率放大器，单片机接收上位机输出的信号，功率放大器输出三相交流电信号。
3.根据权利要求I所述的一种数字电表检测装置，其特征在于还包括两个夹紧装置，每一个夹紧装置位于矩形开孔的一边上； 所述夹紧装置包括一个卡簧、一个定位螺栓、一个定位螺母，所述定位螺母穿过卡簧上的通孔与螺母连接。
全文摘要
本发明公开了一种数字电表检测装置，属于电子检测设备的技术领域。所述数字电表检测装置包括壳体，设置在壳体内部的电路板支撑架、检测电路板，壳体上开有用于放置数字电表的矩形开孔。检测电路板焊接有微处理器及其外围电路，微处理器及其外围电路的输出端脚焊接有弹簧顶针。利用一个数字电表检测装置检测多种量程的数字电表，减少了设备投入；消耗电能极少，节约成本；通过调节检测电路板输出的三相交流电压、三相交流信号之间的相位差模拟阻性、容性及感性负载，从而能够校正数字电表的有功功率、无功功率测量精度，极大的提高了操作的便利和可靠性，提高了生产率。
文档编号G01R35/04GK102890260SQ201210363088
公开日2013年1月23日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者周金龙, 戴君, 丁美, 田群, 朱冬宏 申请人:金海新源电气江苏有限公司