一种电能表的电流线路功耗测试装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种电能表的电流线路功耗测试装置。本发明包括V-I变换电路、电流互感器、运放、多功能数据采集模块、信号耦合调理模块、控制模块、MCU、GPRS通信模块、监测中心PC机。本发明将功耗测试的检测电路设计在控制电路系统中，而不采用专用电能计算芯片，并结合电压有效值采样软件算法，解决了常规检测装置体积大、开发成本过高、测试效率较低、布线安装灵活性较差的问题。
【专利说明】一种电能表的电流线路功耗测试装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于计量仪器检测领域，尤其涉及到一种电能表的电流线路功耗测试装 置。
【背景技术】
[0002] 电能表作为电能计量的仪表，其本身也会有功率消耗。电能表的功耗是指电能表 在使用过程中，电能表自身需要消耗的功率。在电能表的各种标准和检定规程中都有电能 表功耗测试实验项目。
[0003] 在电能表检定装置中，通常需要相应的控制芯片和电路完成相关实验，并进行分 析计算。在电能表的各种检定规程中均有规定，电能表在参比电压和参比温度、参比频率条 件下，测试每一条线路的有功功率和视在功率消耗。
[0004] 将功耗测试的检测电路设计在控制电路系统中，而不采用专用电能计算芯片。可 以降低开发成本，提高测试效率与可靠性。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是：提供一种电能表的电流线路功耗测试装置，本发明 将功耗测试的装置设计在控制电路系统中，而不采用专用电能计算芯片，并结合电流有效 值采样软
[0006] 件算法。解决了常规检测装置体积大、开发成本过高、测试效率较低、布线安装灵 活性较差的问题。
[0007] 本发明要解决的问题是通过如下技术方案来实现的。
[0008] -种电能表的电流线路功耗测试装置，本发明特征在于：
[0009] 该装置包括V-I变换电路、电流互感器、运放、多功能数据采集模块、信号耦合调 理模块、控制模块、MCU、GPRS通信模块、监测中心PC机；其连接结构为：V-I变换电路、电流 互感器、运放、多功能数据采集模块、信号耦合调理模块、控制模块、MCU、GPRS通信模块、监 测中心PC机依序连接；其中，
[0010] V-I变换电路将电流线路电压值的电压信号变成电流信号；电流互感器采样经 V-I变换电路输出的电流信号，并经过运放放大信号；多功能数据采集模块读取被检电能 表的测试数据，送至信号耦合调理模块进行处理；信号耦合调理模块实现信号按指令调理 与抗干扰抑制；控制模块控制被检电能表启动、关闭或设置硬件工作状态;MCU完成信号的 采集、处理、显示、存储、发送，内置ADC的输入引脚；GPRS通信模块：与MCU相连，MCU将处 理完的数据通过GPRS模块发送到监测中心PC机；监测中心PC机通过GPRS通信模块远程 向MCU发送指令，实现现场仪器的参数远程设置。
[0011] 运放可以是单运放或双运放;MCU应至少具有6个16位定时器，一个12位模数转 换器和7个通讯接口，满足功耗测试和在电能表检定装置中的需求；MCU通过GPRS通信，可 以进行一台或多台电能表的同时的功耗测试；该装置设计在控制电路系统中，而不采用专 用电能计算芯片。
[0012] 电流线路上的电压值首先由ν-Ι变换成电流，接着采用电流互感器进行采样，通 过运放将采样信号放大到适当值，再输入到MCU的内部ADC，由主控芯片计算出电压值，进 而求出电流线路功耗；其中，
[0013] (1)电流线路上电压有效值的计算算法
[0014] 将图1中的电压采样信号通过V-I变换成电流信号，之后输入MCU的内置ADC的 输入引脚，进行定频采样，每个周期采样N个点X n，减去电平抬升引入的直流分量D，求其均 方根即为电流有效值。算法公式：
【权利要求】
1. 一种电能表的电流线路功耗测试装置，其特征在于，该装置包括ν-I变换电路（10)、 电流互感器（2)、运放（3)、多功能数据采集模块（4)、信号耦合调理模块（5)、控制模块（6)、 MCU(7)、GPRS通信模块（8)、监测中心PC机（9);其连接结构为：V-I变换电路（10)、电流 互感器（2)、运放（3)、多功能数据采集模块（4)、信号耦合调理模块（5)、控制模块（6)、 MCU (7)、GPRS通信模块（8)、监测中心PC机（9)依序连接；其中， V-I变换电路（10)将电流线路电压值（1)的电压信号变成电流信号； 电流互感器（2)采样经V-I变换电路（10)输出的电流信号，并经过运放（3)放大信 号； 多功能数据采集模块（4):读取被检电能表的测试数据，送至信号耦合调理模块进行 处理； 信号耦合调理模块（5):实现信号按指令调理与抗干扰抑制； 控制模块￠):控制被检电能表启动、关闭或设置硬件工作状态； MCU(7):完成信号的采集、处理、显示、存储、发送，内置ADC的输入引脚； GPRS通信模块（8):与MCU (7)相连，MCU将处理完的数据通过GPRS模块发送到监测中 心PC机（9); 监测中心PC机（9):通过GPRS通信模块⑶远程向MCU(7)发送指令，实现现场仪器 的参数远程设置。
2. 根据权利要求1所述的一种电能表的电流线路功耗测试装置，其特征在于：运放（3) 采用已有的单运放或双运放。
3. 根据权利要求1所述的一种电能表的电流线路功耗测试装置，其特征在于：MCU(7) 应至少具有6个16位定时器，一个12位模数转换器和7个通讯接口，满足功耗测试和在电 能表检定装置中的需求。
4. 根据权利要求1所述的一种电能表的电流线路功耗测试装置，其特征在于：MCU(7) 通过GPRS通信，能够进行一台或多台电能表的同时的功耗测试。
【文档编号】G01R35/04GK104111440SQ201410338719
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年7月16日
【发明者】王洪亮, 曹敏, 陈先富, 李仕林, 张少泉, 张林山, 王昕
申请人:云南电力试验研究院（集团）有限公司电力研究院, 云南电网公司技术分公司