专利名称：多功能交直流电测量仪的制作方法
技术领域：
本发明属于电测计量领域，尤其涉及一种能对交流电、直流电、单相电及三相电的电压电流进行测量的多功能交直流电测量仪。
背景技术：
电测量仪作为校验各种单、三相电能表测定装置和交直流指示仪表测定装置及各类数字仪表的标准设备，广泛应用在电力系统计量测试中心及国家各级计量测试机构和质检部门。目前，国外进口的电测量仪，例如雷电公司生产的RD-33、RD-31型电测量仪，EMH公司生产的PRS200. 3型电测量仪，准确度等级能达到O. 01级，但只有交流电压电流的测量，不能测量直流，而且交流电压量限只到600V，测量范围比较窄，不能满足国内各种电测仪表及规程的需要。且国外生产的标准表操作很繁琐，通讯接口软件亦不能实现全自动校验。国内近年来例如科陆公司的CL3112型三相多功能测量仪、南京丹迪克公司的DK-45B2型三相多功能测量仪，其主控单元采用嵌入式工控机，标准键盘输入，具有功能强大、可靠性高、软件升级维护方便等特点，使产品性能大幅提升，并采用先进的采样计算技术确保功能优异，且彩屏液晶显示，全中文菜单，界面清晰，操作方便，视觉效果好，电压、电流、功率、电能的误差全部以相对误差给出宽测量范围，全部量程采用微处理器控制自动切换，保持输入ADC (英文全称为Analog-to-Digital Converter的缩写,其中文译文为模拟/数字转换器。)电压稳定性高，操作简便，结果可靠。还具有RS(英文全称为Remote Sensing的缩写，其中文译文为遥感。)232、RS485和网络接口，可使用PC (英文全称为personalcomputer的缩写，其中文译文为个人电脑。)机进行控制和数据管理。但上述仪表均不能同时实现交流和直流的的测量，且交流电压量限也只到750V，准确度只能达到0. 05级，不能满足准确度等级高的电测校验需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提供一种多功能交直流电测量仪，以满足交直流电测仪表和装置的自动校验需求，并同时对交流电、直流电、单相电及三相电的电压电流进行测量。且在准确度等级和电压电流量限上得到突破。本发明的技术方案是，参见附图1，所提供的多功能交直流电测量仪，如图1所示由变压器线性电源模块1、液晶屏模块2、精密交流电压采样与档位切换模块3、精密交流电流采样与档位切换模块4、主系统模块5、电能输入输出模块6、键盘模块7、精密直流电压电流采样与档位切换模块8、直流系统模块9组成。其中所述变压器线性电源模块I的电源输出端并联连接液晶屏模块2的电源输入端、精密交流电压采样与档位切换模块3的电源输入端、精密交流电流采样与档位切换模块4的电源输入端、主系统模块5的电源输入端、电能输入输出模块6的电源输入端、精密直流电压电流米样与档位切换模块8的电源输入端、直流系统模块9的电源输入端。所述主系统模块5的液晶信号输出端接彩色液晶屏模块2的信号输入端；主系统模块5的交流电压模拟信号输入端接精密交流电压采样与档位切换模块3的交流电压模拟信号输出端；主系统模块5的控制信号线接精密交流电压采样与档位切换模块3的控制信号接口 ；主系统模块5的交流电流模拟信号输入端接精密交流电流采样与档位切换模块4的交流电流模拟信号输出端；主系统模块5的控制信号线接精密交流电流采样与档位切换模块4的控制信号接口 ；主系统模块5的电能信号线接电能输入输出模块6的电能信号接口 ；主系统模块5的键盘控制信号线接键盘模块7的键盘信号接口 ；主系统模块5的SPI (英文全称为Serial Peripheral Interface的缩写,其中文译文为串行外围接口。)通讯线接直流系统模块9的SPI通讯接口。所述直流系统模块9的直流电压电流模拟信号输入端接精密直流电压电流采样与档位切换模块8的直流电压电流模拟信号输出端；所述直流系统模块9的控制信号线接精密直流电压电流采样与档位切换模块8的控制信号接口。·本发明的工作原理是，由市电220V通过变压器线性电源模块的多抽头工频变压器将电压降低，再经变压器线性电源模块I的AC/DC模块产生各个模块所需的供电电源。在主系统模块中的DSP (英文全称为Digital Signal Processor的缩写，其中文译文为数字信号处理器。)内嵌入实时操作系统，控制键盘模块扫描，控制彩色液晶屏模块显示，同时也控制交流电压数据采集与档位切换，控制交流电流数据采集与档位切换，并通过计算得出交流电压电流真实数据并显示。而直流系统模块内嵌实时系统，控制直流电压电流采样与档位切换，并进行数据处理，最终将数据通过SPI通讯方式传送至DSP系统上实时显示。由此而来，本发明的多功能交直流电测量仪在准确度等级和电压电流量限上得到突破，准确度等级达到O. 02级，三相交流电压量限为IOV至1000V，三相交流电流量限为IOOmA至100A，直流电压量限为IOOmV至1000V，直流电流量限为1(^六至50八。本发明的有益效果是1、本测量仪可利用智能型电测标准校验系统软件将被测装置与多功能交直流电测量仪数据同时读取，并计算误差，大大缩减了校验的工作量。2、实现了交直流电一体测量，对于交直流电都需要校验的装置，克服了传统校验方式的繁琐程序，大大减轻了劳动强度，提高了工作效率。
图1为本发明多功能交直流电测量仪一个具体实施例的结构框图，图中标示为I —变压器线性电源模块，2—液晶屏模块，3—精密交流电压采样与档位切换模块，4 一精密交流电流采样与档位切换模块，5 —主系统模块，6—电能输入输出模块，7 —键盘模块，8 一精密直流电压电流采样与档位切换模块，9 一直流系统模块。
具体实施方式
参见图1，图1所示本发明多功能交直流电测量仪该实施例的变压器线性电源模块I采用中国苏州西山互感器科技开发有限公司生产的HJ8型变压器线性电源供电功能模土夹。液晶屏模块2采用NEC公司生产的8. 4寸VGA显示功能模块。精密交流电压采样与档位切换模块3、精密交流电流采样与档位切换模块4依次分别采用中国深圳意杰电子有限公司生产的UPR-UPSC型交流电压采样功能模块、UPRNS-UPRND型交流电流采样功能模块。主系统模块5采用ADI公司生产的DSP交流控制系统功能模块。电能输入输出模块6采用Avago Technologies生产的HCPL-665KR型高速光电隔离功能模块。键盘模块7采用中国南京冉迪电子科技有限公司生产的薄膜型按键模块。精密直流电压电流采样与档位切换模块8采用中国济宁天耕电气有限公司生产的RNG-1型直流采样功能模块。直流系统模块9采用NXP公司生产的ARM直流控制系统功能模块。所述变压器线性电源模块1、液晶屏模块2、精密交流电压采样与档位切换模块3、精密交流电流采样与档位切换模块4、主系统模块5、电能输入输出模块6、键盘模块7、精密直流电压电流采样与档位切换模块8、直流系统模块9按上述技术方案，参照图1所示结构连接。其中，变压器线性电源模块I的电源输出端并联连接液晶屏模块2的电源输入端、精密交流电压采样与档位切换模块3的电源输入端、精密交流电流采样与档位切换模块4的电源输入端、主系统模块5的电源输入端、电能输入输出模块6的电源输入端、精密直流电压电流采样与档位切换模块8的电源输入端、直流系统模块9的电源输入端。所述主系统模块5的液晶信号输出端接彩色液晶屏模块2的信号输入端；主系统模块5的交流电压模拟信号输入端接精密交流电压采样与档位切换模块3的交流电压模拟信号输出端；主系统模块5的控制信号线接精密交流电压采样与档位切换模块3的控制信号接口 ；主系统模块5的交流电流模拟信号输入端接精密交流电流采样与档位切换模块4的交流电流模拟信号输出端；主系统模块5的控制信号线接精密交流电流采样与档位切换模块4的控制信号接口 ；主系统模块5的电能信号线接电能输入输出模块6的电能信号接口 ；主系统模块5的键盘控制信号线接键盘模块7的键盘信号接口 ；主系统模块5的SPI通讯线接直流系统模块9的SPI通讯接口。所述直流系统模块9的直流电压电流模拟信号输入端接精密直流电压电流采样与档位切换模块8的直流电压电流模拟信号输出端；所述直流系统模块9的控制信号线接精密直流电压电流采样与档位切换模块8的控制信号接口。由此构成的本实施例的多功能交直流电测量仪经试制试用被证明方便实用、快捷高效，大大提高了校验员的工作效率，减轻了其工作量，经中国湖南省计量检测研究院检验鉴定符合O. 02等级标准。
权利要求
1.一种多功能交直流电测量仪，其特征在于，它由变压器线性电源模块(I)、液晶屏模块(2)、精密交流电压采样与档位切换模块(3)、精密交流电流采样与档位切换模块(4)、主系统模块(5)、电能输入输出模块(6)、键盘模块(7)、精密直流电压电流采样与档位切换模块(8)、直流系统模块(9)组成，其中所述变压器线性电源模块(I)的电源输出端并联连接液晶屏模块(2)的电源输入端、精密交流电压采样与档位切换模块(3)的电源输入端、精密交流电流采样与档位切换模块(4)的电源输入端、主系统模块(5)的电源输入端、电能输入输出模块(6)的电源输入端、精密直流电压电流采样与档位切换模块(8)的电源输入端、直流系统模块(9)的电源输入端，所述主系统模块(5)的液晶信号输出端接彩色液晶屏模块(2)的信号输入端；主系统模块(5)的交流电压模拟信号输入端接精密交流电压采样与档位切换模块(3)的交流电压模拟信号输出端；主系统模块(5)的控制信号线接精密交流电压采样与档位切换模块(3)的控制信号接口 ；主系统模块(5)的交流电流模拟信号输入端接精密交流电流采样与档位切换模块(4)的交流电流模拟信号输出端；主系统模块(5)的控制信号线接精密交流电流采样与档位切换模块(4)的控制信号接口 ；主系统模块(5)的电能信号线接电能输入输出模块(6)的电能信号接口 ；主系统模块(5)的键盘控制信号线接键盘模块(7)的键盘信号接口 ；主系统模块(5)的SPI通讯线接直流系统模块(9)的SPI 通讯接口，所述直流系统模块(9 )的直流电压电流模拟信号输入端接精密直流电压电流采样与档位切换模块(8)的直流电压电流模拟信号输出端；所述直流系统模块(9)的控制信号线接精密直流电压电流采样与档位切换模块(8)的控制信号接口。
全文摘要
本发明介绍了一种多功能交直流电测量仪，其主系统模块(5)接彩色液晶屏模块(2)、精密交流电压采样与档位切换模块(3)、精密交流电流采样与档位切换模块(4)、电能输入输出模块(6)、键盘模块(7)、直流系统模块(9)。直流系统模块(9)接精密直流电压电流采样与档位切换模块(8)。本测量仪1、可利用智能型电测标准校验系统软件将被测装置与多功能交直流电测量仪数据同时读取，并计算误差，大大缩减了校验的工作量。2、实现了交直流电一体测量，对于交直流电都需要校验的装置，克服了传统校验方式的繁琐程序，大大减轻了劳动强度，提高了工作效率。
文档编号G01R35/00GK102998648SQ201210536878
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者银晖, 欧朝龙, 罗志坤 申请人:湖南省电力公司科学研究院, 国家电网公司