一种电能表误差检定装置制造方法
【专利摘要】一种电能表误差检定装置，所述装置由电流源、标准表、电流谐波发生器和平衡阻抗组成；电流源的电流输入高端连接标准表，并通过标准表连接电流谐波发生器的电流输入高端；电流源的电流输入低端直接连接电流谐波发生器的电流输入低端；平衡阻抗两端分别连接电流谐波发生器的电流谐波旁路输出高端和电流谐波旁路输出低端；被试表则分别连接电流谐波发生器的电流谐波输出高端和电流谐波输出低端。本实用新型通过采用二个差动运算放大器和一个比较器构成了一个可产生直流和偶次谐波的谐波发生装置，从而实现对电能表进行误差检定。本装置简单、实用。
【专利说明】一种电能表误差检定装置
[0001]
【技术领域】
[0002]本实用新型涉及一种在直流和偶次谐波影响下的电能表误差检定装置，属电力计量检测【技术领域】。
【背景技术】
[0003]随着科学技术的发展，大量新型非线性电力电子设备得到了广泛的应用，与此同时，它们也向电网注入了谐波等各种电磁干扰。谐波对电能表计量准确度的影响日益受到人们的重视。国家标准GB/T 17215.321-2008交流电测量设备特殊要求第21部分:静止式有功电能表(I级和2级)8.2.3条要求对电能表进行直流和偶次谐波影响试验，并提供了参考试验线路，其简图如图1所示，要求在特殊谐波波形下测得的电表百分误差改变量不应超过规定的改变量极限。
[0004]针对以上国标要求，电能表检定装置的电源需要能够输出符合国标要求的直流和偶次谐波波形，目前国内外的源无法产生此特殊波形或者产生了波形却提供不了足够的驱动能力，无法满足电能表检定的需要。
[0005]直流和偶次谐波试验线路要求平衡阻抗与被检表阻抗严格相等，否则产生的波形就达不到要求，达不到测量的准确性。
[0006]之前通用的阻抗匹配方法是手动方式，具体方法是:手动接一个与被检表阻抗相等的阻抗或与被检表同型号的表为平衡阻抗做试验，由于被检表的阻抗各不相同，连接导线的阻抗也不能确定，所以手动接阻抗的方法操作繁琐，试验结果也不准确。为了达到平衡阻抗与被检表阻抗严格相等，目前都采用单表检定，且多采用与被检表同型号的表当平衡阻抗，测试导线也要严格相同，但是两个回路接线的连接不可能完全一致，即使两个回路的阻抗有几毫欧的差值都会造成输出波形达不到试验要求，所以需要一种能根据被检表的阻抗大小来自动调节平衡阻抗大小的方法。
[0007]
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的是，为了解决现有电源无法产生符合国标要求的直流和偶次谐波波形的问题；本实用新型公开一种在直流和偶次谐波影响下的电能表误差检定装置。
[0009]本实用新型的技术方案是，本实用新型电能表误差检定装置由电流源、标准表、电流谐波发生器和平衡电阻组成。电流源的电流输入高端连接标准表，并通过标准表连接电流谐波发生器的电流输入高端；电流源的电流输入低端直接连接电流谐波发生器的电流输入低端；平衡电阻两端分别连接电流谐波发生器的电流谐波旁路输出高端和电流谐波旁路输出低端；被试表则分别连接电流谐波发生器的电流谐波输出高端和电流谐波输出低端。
[0010]所述电流谐波发生器包括检测被检表两端压降的第一差动运算放大器、检测平衡阻抗线路两端压降的第二差动运算放大器和比较器；所述第一差动运算放大器的输入端连接被检表的两端；所述第二差动运算放大器的输入端连接平衡阻抗的两端；两个差动运算放大器的输出端分别连接一个比较器的输入端；比较器的输出端连接平衡阻抗。
[0011]所述平衡阻抗为场效应管的导通阻抗。
[0012]本实用新型的有益效果是，本实用新型通过采用二个差动运算放大器和一个比较器构成了一个可产生直流和偶次谐波的谐波发生装置，从而实现对电能表进行误差检定。本装置简单、实用。
[0013]
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型装置的结构布置图；
[0015]图2为本实用新型的电流谐波发生器的组成示意图；
[0016]图3为电流谐波发生器被检表两端压降检测电路图；
[0017]图4为电流谐波发生器平衡阻抗两端压降检测电路图；
[0018]图5为电流谐波发生器比较器电路；
[0019]图中，I是电流源；2是标准表；3是电流谐波发生器；4是被检表；5是平衡阻抗；11指被检表压降检测输出；12指平衡阻抗压降检测输出；13指接场效应管栅极；31是第一差动运算放大器；32是第二差动运算放大器；33是比较器；Ia为电流输入高端；Iao为电流输入低端；Ia_l为电流谐波输出高端；Iao_l为电流谐波输出低端；Ia_2为电流谐波旁路输出高端；Iao_2为电流谐波旁路输出低端。
【具体实施方式】
[0020]本实用新型的【具体实施方式】如图所示。
[0021]图1是本实施例的的结构布置图，本实施例一种电能表误差检定装置由电流源1、标准表2、电流谐波发生器3和平衡阻抗5组成。电流源I的电流输入高端连接标准表2，并通过标准表连接电流谐波发生器3的电流输入高端；电流源I的电流输入低端直接连接电流谐波发生器3的电流输入低端；平衡阻抗5两端分别连接电流谐波发生器3的电流谐波旁路输出高端和电流谐波旁路输出低端；被检表4则分别连接电流谐波发生器3的电流谐波输出高端和电流谐波输出低端。
[0022]本实施例中，如图2所示，电流谐波发生器3包括检测被检表两端压降的第一差动运算放大器31、检测平衡阻抗线路两端压降的第二差动运算放大器32和比较器33。比较器33采用运算放大器，平衡阻抗为场效应管。
[0023]第一差动运算放大器31的工作电路如图3所示。被检表的一端连接第一差动运算放大器的正向输入端，被检表的另一端通过一个电阻连接第一差动运算放大器的反向输入端；第一差动运算放大器31的输出端连接比较器运算放大器的的正向输入端。
[0024]第二差动运算放大器32的工作电路如图4所示。作为平衡阻抗的场效应管的源极连接第二差动运算放大器的正向输入端，场效应管的漏极通过一个电阻连接第二差动运算放大器的反向输入端；第二差动运算放大器32的输出端连接比较器运算放大器的的反向输入端。
[0025]本实施例中比较器为运算放大器，其工作电路如图5所示，其中，被检表压降检测输出11连接至比较器运算放大器的反向输入端；平衡阻抗压降检测输出12连接至比较器运算放大器的正向输入端；比较器运算放大器的输出端接场效应管栅极。
[0026]本实施例装置的工作原理是，电流源输出正弦波形电流通过两个整流二极管分两路，一路是直流和偶次谐波给被检表，另一路经平衡阻抗旁路掉，这里平衡阻抗一定要与被检表阻抗相等才行，否则直流偶次谐波不准确。为了使平衡阻抗与被检表阻抗相等，采用图2所示的闭环反馈控制，只要使平衡阻抗和被检表产生的压降相等，这两路的阻抗就一定相坐寸O
【权利要求】
1.一种电能表误差检定装置，其特征在于，所述装置由电流源、标准表、电流谐波发生器和平衡阻抗组成；电流源的电流输入高端连接标准表，并通过标准表连接电流谐波发生器的电流输入高端；电流源的电流输入低端直接连接电流谐波发生器的电流输入低端；平衡阻抗两端分别连接电流谐波发生器的电流谐波旁路输出高端和电流谐波旁路输出低端；被试表则分别连接电流谐波发生器的电流谐波输出高端和电流谐波输出低端。
2.根据权利要求1所述的一种电能表误差检定装置，其特征在于，所述电流谐波发生器包括检测被检表两端压降的第一差动运放放大器、检测平衡阻抗线路两端压降的第二差动运放放大器和比较器；所述第一差动运放放大器的输入端连接被检表的两端；所述第二差动运放放大器的输入端连接平衡阻抗的两端；两个差动运放放大器的输出端分别连接一个比较器的输入端；比较器的输出端连接平衡阻抗。
3.根据权利要求1所述的一种电能表误差检定装置，其特征在于，所述平衡阻抗为场效应管的导通阻抗。
【文档编号】G01R35/04GK204228946SQ201420639567
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】赵震宇, 赵燕, 祝婧, 朱亮, 刘水, 黄颖, 汤振华, 王琼, 刘程 申请人:国家电网公司, 国网江西省电力科学研究院