多功能校准器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种多功能校准器，包括壳体和多功能校准系统，所述壳体上设有操作按钮、显示屏、RS232接口和输出接口；所述多功能校准系统包括直流电压校准分系统、直流电流校准分系统、交流电压校准分系统、交流电流校准分系统、电阻校准分系统和计算机控制分系统，所述直流电压校准分系统、所述直流电流校准分系统、所述交流电压校准分系统、所述交流电流校准分系统和所述电阻校准分系统均设有调节器、信号源装置、误差放大电路模块和取样电路模块。本实用新型输出值稳定性好，额定输出功率大，输出参数多、应用范围广，显示功能多、使用方便、且具有完善的保护功能，可靠性极高，还带有RS232接口，有助于实现校准操作智能化管理。
【专利说明】多功能校准器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种计量设备，特别涉及一种多功能校准器。
【背景技术】
[0002]随着越来越多的电气设备和电器的使用以及电力工业的不断发展，电能测量仪器得到了迅速充足的发展，但也相应地带来了如何保证电能测量仪器的计量准确性的问题，毕竟电能测量仪器的计量准确性与用电安全有着莫大的关系。针对这一问题，科研人员已经研发出可以对多种参量进行检定和校准的电能测量设备校准系统，而直流标准源是该系统中必备的，但目前所用的直流标准源由于结构上的问题，还存在通用性差、准确度低等问题，而且有的直流标准源无法对无功电能、视在电能、有效值和功率因数等进行计量及校准，并且还存在只能对模拟式或数字式电能测量仪器进行检定或校准的问题。
实用新型内容
[0003]有鉴于此，本实用新型在于提供一种通用性强，准确度高的多功能校准器，可以用来检定测试模拟指示和交直流数字式电压表、电流表、有功功率表、无功功率表、相位表、功率因数表、有功电能表、无功电能表、频率表等多种工频仪表、电量变送器和多用表。
[0004]为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案:多功能校准器，包括壳体和多功能校准系统，所述壳体上设有操作按钮、显示屏、RS232接口和输出接口 ；所述多功能校准系统包括直流电压校准分系统、直流电流校准分系统、交流电压校准分系统、交流电流校准分系统、电阻校准分系统和计算机控制分系统，所述直流电压校准分系统、所述直流电流校准分系统、所述交流电压校准分系统、所述交流电流校准分系统和所述电阻校准分系统均设有调节器、信号源装置、误差放大电路模块和取样电路模块，所述调节器的输出端与所述信号源装置的输入端电连接，所述信号源装置的输出端分别与所述误差放大电路模块的输入端和所述取样电路的输入端电连接，所述取样电路的输出端与所述误差放大电路模块的输入端电连接，所述误差放大电路模块的输出端与所述调节器的输入端电连接；所述多功能校准系统设在所述壳体内。
[0005]上述多功能校准器，所述直流电压校准分系统、所述直流电流校准分系统、所述交流电压校准分系统、所述交流电流校准分系统和所述电阻校准分系统分别设有过压保护电路和过流保护电路。
[0006]上述多功能校准器，所述直流电压校准分系统设有直流电压基准源；所述直流电流校准分系统设有直流电流基准源；所述交流电压校准分系统设有交流电压基准源；所述交流电流校准分系统设有交流电流基准源。
[0007]上述多功能校准器，所述直流电压校准分系统设有直流电压基准源电路模块；所述直流电流校准分系统设有直流电流基准源电路模块；所述交流电压校准分系统设有交流电压基准源电路模块；所述交流电流校准分系统设有交流电流基准源电路模块。
[0008]上述多功能校准器，所述显示屏为液晶显示屏，所述液晶显示屏设有背光灯。
[0009]上述多功能校准器，所述信号源装置设有过流保护电路和过压保护电路。
[0010]上述多功能校准器，所述壳体内还设有旋转编码器，所述旋转编码器与所述信号源装置通信连接。
[0011]上述多功能校准器，所述操作按钮包括数字按键。
[0012]上述多功能校准器，所述壳体内还设有散热装置，所述散热装置的通风口设在所述壳体的侧壁上。
[0013]本实用新型的有益效果是:
[0014]1.输出值稳定性好:输出电压、电流、相角闭环反馈，直流电压、电流、功率优于1ppm/分钟。交流优于0.01% /分钟。
[0015]2.额定输出功率大:电压、电流额定输出功率大于20W，最大达30W，可以检定D26、T19等大负载标准表。
[0016]3.输出参数多、应用范围广:可以检定直流电压、电流和功率表，交流电压表、电流表、有用功率表、无用功率表、相位表、功率因数表、频率表、电能表和单相交、直流变送器，几乎包括全部单相交直流仪表。
[0017]4.显示功能多、使用方便:IXD320X240大屏幕显示，不仅能显示相对误差和绝对误差，同时还可以根据输入分度数转成分度显示，根据输入满度显示引用误差。交流输出时除了显示基本输出量和误差外还可显示功率因数、有功和无功等功率参数，输入用数字键和旋转编码器配合使用，调节输出极其方便。
[0018]5.完善的保护功能:即使误操作也不会损坏校验仪和被检表，电流、电压均设有过压、过流双保护，可靠性极高。
[0019]6.带有RS232接口:与计算机联系可组成半自动测试系统，软件具有记录存档、误差运算、数据管理等功能，并且根据测量结果自动生成检定证书或检定结果通知书，存储有多种表检定和处理过程。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型多功能校准器的壳体结构示意图；
[0021]图2为本实用新型多功能校准器的壳体侧壁结构示意图；
[0022]图3为本实用新型多功能校准器的工作基本原理图；
[0023]图4为本实用新型多功能校准器的工作原理图；
[0024]图5为本实用新型多功能校准器的交流电压校准分系统工作原理图。
[0025]图中:100-壳体，101-显示屏，102-操作按钮，103-RS232接口，104-输出接口，105-旋转编码器，106-通风口。
【具体实施方式】
[0026]为清楚说明本实用新型中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。
[0027]如图1?5所示，本实用新型多功能校准器，包括壳体100和多功能校准系统，所述壳体100上设有操作按钮102、显示屏101、RS232接口 103和输出接口 104，其中所述操作按钮102包括数字按键，所述显示屏101为液晶显示屏，所述液晶显示屏设有背光灯；所述多功能校准系统包括直流电压校准分系统、直流电流校准分系统、交流电压校准分系统、交流电流校准分系统、电阻校准分系统和计算机控制分系统，所述直流电压校准分系统、所述直流电流校准分系统、所述交流电压校准分系统、所述交流电流校准分系统和所述电阻校准分系统均设有调节器、信号源装置、误差放大电路模块和取样电路模块，所述调节器的输出端与所述信号源装置的输入端电连接，所述信号源装置的输出端分别与所述误差放大电路模块的输入端和所述取样电路的输入端电连接，所述取样电路的输出端与所述误差放大电路模块的输入端电连接，所述误差放大电路模块的输出端与所述调节器的输入端电连接，其中为了对所述多功能校准系统的保护，所述直流电压校准分系统、所述直流电流校准分系统、所述交流电压校准分系统、所述交流电流校准分系统和所述电阻校准分系统分别设有过压保护电路和过流保护电路；所述多功能校准系统设在所述壳体100内。
[0028]其中，所述直流电压校准分系统设有直流电压基准源；所述直流电流校准分系统设有直流电流基准源；所述交流电压校准分系统设有交流电压基准源；所述交流电流校准分系统设有交流电流基准源。而为了减轻设备的重量和体积，上述基准源可以用基准源电路模块代替，即用直流电压基准源电路模块代替所述直流电压基准源，用直流电流基准源电路模块代替所述直流电流基准源，用交流电压基准源电路模块代替所述交流电压基准源，用交流电流基准源电路模块代替交流电流基准源。
[0029]为了对本实用新型输出值进行调控，所述壳体100内还设有旋转编码器，所述旋转编码器与所述信号源装置通信连接。
[0030]本实用新型可以通过所述数字按键对电压和/或电流的输出值进行设定，并可用旋转编码器逐位调节输出值，连续步进。
[0031]由于本实用新型为耗电装置，长时间使用会产生大量的热量，热量在所述壳体100积累，如不进行散热会对设备的校准精度产生较大影响，故而在所述壳体100内还设有散热装置，所述散热装置的通风口 106设在所述壳体100的侧壁上。
[0032]本实用新型工作基本原理为自动反馈调节原理，如图3所示，所述信号源装置输出的信号经所述取样电路模块后变成固定信号，然后经所述误差放大电路模块对所述固定信号与由所述信号源装置所发出的信号进行比较，并得出两个信号的差，然后由所述误差放大电路模块进行放大，放大后的所述差被输送到调节器进行调节，从而使输出信号与信号源抑制。这一原理使整个输出都处于深度负反馈控制中，整个过程不要人或计算机进行控制，具有响应快、输出信号稳定性好等优点。
[0033]本实用新型的工作原理图如图4所示，可以用来检定测试模拟指示和交直流数字式电压表、电流表、有功功率表、无功功率表、相位表、功率因数表、有功电能表、无功电能表、频率表等多种工频仪表、电量变送器和多用表。
[0034]本实施例中，以本实用新型中的交流电压校准分系统为基础对本实用新型的工作原理予以说明。
[0035]本实用新型中交流电压校准分系统的工作原理如图5所示，所述交流电压基准源产生O?IlV可调直流电压基准，经过交流信号源装置变成幅值、频率和相位均可以调节的交流信号，然后经过功率放大器放大到所需功率，然后再经过升压器升压到所需电压到输出端子上，输出信号经过交流电压取样电路模块衰减后与交流信号源装置输出的信号进行求差计算，所得误差经放大后加载到所述直流基准源上，经过反馈调节，使输出信号稳定在设定值上。同时通过将所述交流电压取样电路模块所采集的信号与所述交流信号源装置所输出的信号进行相位比较，然后把相位误差信号输送到相位调节电路模块，并经由相位调节电路模块调节，使得输出信号与所述交流信号源装置所输出的信号相位一致。输出的交流电压信号经过过压检测电路和过流检测电路进行实时检测，一旦电压或电流超过额定值后产生一个信号，通知计算机电路进行处理。
[0036]上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型创造所作的举例，而并非对本实用新型创造【具体实施方式】的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造权利要求的保护范围之中。
【权利要求】
1.多功能校准器，其特征在于，包括壳体(100)和多功能校准系统，所述壳体(100)上设有操作按钮(102),显示屏(101), 83232接口(103)和输出接口(104)；所述多功能校准系统包括直流电压校准分系统、直流电流校准分系统、交流电压校准分系统、交流电流校准分系统、电阻校准分系统和计算机控制分系统，所述直流电压校准分系统、所述直流电流校准分系统、所述交流电压校准分系统、所述交流电流校准分系统和所述电阻校准分系统均设有调节器、信号源装置、误差放大电路模块和取样电路模块，所述调节器的输出端与所述信号源装置的输入端电连接，所述信号源装置的输出端分别与所述误差放大电路模块的输入端和所述取样电路的输入端电连接，所述取样电路的输出端与所述误差放大电路模块的输入端电连接，所述误差放大电路模块的输出端与所述调节器的输入端电连接；所述多功能校准系统设在所述壳体(100)内。
2.根据权利要求1所述的多功能校准器，其特征在于，所述直流电压校准分系统、所述直流电流校准分系统、所述交流电压校准分系统、所述交流电流校准分系统和所述电阻校准分系统分别设有过压保护电路和过流保护电路。
3.根据权利要求1或2所述的多功能校准器，其特征在于，所述直流电压校准分系统设有直流电压基准源；所述直流电流校准分系统设有直流电流基准源；所述交流电压校准分系统设有交流电压基准源；所述交流电流校准分系统设有交流电流基准源。
4.根据权利要求1或2所述的多功能校准器，其特征在于，所述直流电压校准分系统设有直流电压基准源电路模块；所述直流电流校准分系统设有直流电流基准源电路模块；所述交流电压校准分系统设有交流电压基准源电路模块；所述交流电流校准分系统设有交流电流基准源电路模块。
5.根据权利要求1所述的多功能校准器，其特征在于，所述显示屏(101)为液晶显示屏，所述液晶显示屏设有背光灯。
6.根据权利要求1所述的多功能校准器，其特征在于，所述信号源装置设有过流保护电路和过压保护电路。
7.根据权利要求1所述的多功能校准器，其特征在于，所述壳体(100)内还设有旋转编码器(105),所述旋转编码器(105)与所述信号源装置通信连接。
8.根据权利要求1所述的多功能校准器，其特征在于，所述操作按钮(102)包括数字按键。
9.根据权利要求1所述的多功能校准器，其特征在于，所述壳体(100)内还设有散热装置，所述散热装置的通风口(106)设在所述壳体(100)的侧壁上。
【文档编号】G01R35/04GK204142945SQ201420626203
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】陈俊华 申请人:北京麦克思拓测控科技有限公司