一种计量芯片选型测试系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及元器件自动化测试领域，具体涉及一种计量芯片选型测试系统。
【背景技术】
[0002]电能表是电力部门计费的重要工具，需保证其性能的稳定性、测量准确性和可靠性，电能表的计量精度很大程度上取决于电能计量芯片的特性，所以对计量芯片测试系统的研究具有十分重要的经济价值和理论意义。
[0003]随着智能电网建设的推进，智能电能表的需求大幅度增长，计量芯片的需求相应增加。各芯片厂家的设计思路大相径庭，功能特性良莠不齐。为加强对计量芯片的质量把关，提高计量的准确性，迫切需要通用的计量芯片测试装置。
[0004]当前对计量芯片的检测主要是借助计量芯片手册对其中的某单一功能进行简单测试。测试环节由于缺乏监管，给智能电能表的研发设计及制造带来诸多负面影响，增加了智能电能表的开发成本。因此，需要提供一种技术方案来满足对于电能表用关键元器件的筛选的需要。
【发明内容】
[0005]为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种计量芯片选型测试系统，由功率源和采样模块进行模拟量采集，由通讯模块和接口转换模块与微处理器实现数据通讯，微处理器通过以太网与PC机测试系统实现任务下发及数据存储分析。该发明依据《电能表用元器件技术规范第14部分:计量芯片》相关规定对计量芯片进行全性能测试选型。
[0006]实现上述目的所采用的解决方案为:
[0007]一种计量芯片选型测试系统，该系统包括功率源、采集模块、计量芯片测试模块、数控电源模块、通讯模块、微处理器、接口转换模块和PC机测试系统；所述微处理器分别与通讯模块、接口转换模块和数控电源模块相连；所述计量芯片测试模块分别与采集模块、数控电源模块和接口转换模块相连；所述功率源分别与通讯模块、数控电源模块和采集模块相连。
[0008]优选的，所述功率源为检表专用标准源并配有高精度标准表，根据PC机测试系统下发的测试任务完成稳定的信号输出；并可对信号进行有效溯源，标准表提供的脉冲信号输入接口可用于对计量芯片的误差进行检定。
[0009]所述功率源可为单相计量芯片和三相计量芯片提供测试信号源。
[0010]优选的，所述采集模块包括:单相计量芯片模拟量采集模块和三相计量芯片模拟量采集模块；
[0011 ] 所述采集模块用高精度零磁通电流互感器差分输入对电流采样，用高精度电阻分压网络单端输入对电压采样。
[0012]优选的，所述计量芯片测试模块为计量芯片厂家提供的被测模块。根据《电能表用元器件技术规范第14部分:计量芯片》附件A的要求设计测试模块。
[0013]优选的，所述数控电源模块与其他各个模块相连，负责给所有模块提供数控可调电源。
[0014]优选的，所述通讯模块由上行通信信道和下行通信信道组成；
[0015]所述上行通信信道为以太网通信模式，可将微处理器传来的测试数据上传至PC机测试系统；
[0016]所述下行通信信道包括2路RS-232和2路RS-485通信模式，并且可扩展为USB通信模式。所述通讯模块完成了测试模块的参数配置和测试任务的下发要求。
[0017]优选的，所述微处理器采用意法半导体Cortex M3高速32位ARM处理器，负责数据运算处理，运算结果通过通讯模块进行发送。
[0018]优选的，所述接口转换模块负责测试模块和微处理器的数字量接口连接；其中包括电平转换电路部分，在指定通讯协议的规范下通过上位机软件完成对SP1、UART, I2C、GP1等电气通讯接口的直接控制；
[0019]所述接口转换模块支持计量芯片所有通讯接口的编解码处理。
[0020]优选的，所述PC机测试系统采用控件方式组合而成，测试结果保存到专用数据库中。
[0021]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0022]本发明PC机测试系统采用控件方式组合而成，测试灵活方便，可以对计量芯片进行全自动测试，且可自由选点确定测试方案。测试结果可保存到专用数据库中，实现对数据的统计，分类，查询及管理。上位机软件支持报表自定义与数据自定义导出，允许字段自命名，并可连接报表设计器设计报表。
[0023]本发明通用的计量芯片测试装置，实现了多功能测试，提高计量的准确性，有助于智能电能表的研发设计，减少了智能电能表的开发成本。
【附图说明】
[0024]图1为本发明计量芯片选型测试系统总体结构图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做进一步的详细说明。
[0026]通信模块由各种信息通道组成，其中上行通信信道为以太网通信模式，下行通信信道包括2路RS-232、2路RS-485通信模式，并且可扩展USB通信模式。通信模块既完成了测试模块的参数配置又完成了测试任务的下发要求，且可将微处理器传来的测试数据通过上行通信通道上传至主站测试系统。
[0027]微处理器采用意法半导体Cortex M3高速32位ARM处理器，负责数据运算处理，运算结果通过通讯模块进行发送。
[0028]功率源为检表专用标准源并配有高精度标准表，根据主站下发的测试任务完成稳定的信号输出，并可对信号进行有效溯源，标准表提供的脉冲信号输入接口可用于对计量芯片的误差进行检定。功率源可为单、三相计量芯片提供测试信号源。
[0029]PC机测试系统采用控件方式组合而成，测试灵活方便，可以对计量芯片进行全自动测试，且可自由选点确定测试方案。测试结果可保存到专用数据库中，实现对数据的统计，分类，查询及管理。PC机测试系统支持报表自定义与数据自定义导出，允许字段自命名，并可连接报表设计器设计报表。
[0030]采集模块分为单相计量芯片模拟量采集模块和三相计量芯片模拟量采集模块。电流采样采用高精度零磁通电流互感器差分输入，电压采样采用高精度电阻分压网络单端输入。
[0031]接口转换模块完成了测试模块与微处理器的数字量接口连接，其中包括电平转换电路部分，在指定通讯协议的规范下通过上位机软件完成对SP1、UART、I2C、GP10等电气通讯接口的直接控制。
[0032]测试模块为计量芯片厂家提供的被测模块，根据《电能表用元器件技术规范第14部分:计量芯片》附件A的要求设计测试模块。
[0033]数控电源模块与其他各个模块相连，不仅负责给所有模块提供工作电源，还在计量芯片电气试验中完成工作电压、功耗、基准电压的测试工作。
[0034]最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的【具体实施方式】进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.一种计量芯片选型测试系统，其特征在于，该系统包括功率源、采集模块、计量芯片测试模块、数控电源模块、通讯模块、微处理器、接口转换模块和PC机测试系统；所述微处理器分别与通讯模块、接口转换模块和数控电源模块相连；所述计量芯片测试模块分别与采集模块、数控电源模块和接口转换模块相连；所述功率源分别与通讯模块、数控电源模块和采集模块相连。2.根据权利要求1所述的计量芯片选型测试系统，其特征在于，所述功率源为检表专用标准源并配有高精度标准表，根据PC机测试系统下发的测试任务完成稳定的信号输出； 所述功率源可为单相计量芯片和三相计量芯片提供测试信号源。3.根据权利要求1所述的计量芯片选型测试系统，其特征在于，所述采集模块包括:单相计量芯片模拟量采集模块和三相计量芯片模拟量采集模块； 所述采集模块用高精度零磁通电流互感器差分输入对电流采样，用高精度电阻分压网络单端输入对电压采样。4.根据权利要求1所述的计量芯片选型测试系统，其特征在于，所述计量芯片测试模块为计量芯片厂家提供的被测模块。5.根据权利要求1所述的计量芯片选型测试系统，其特征在于，所述数控电源模块与其他各个模块相连，负责给所有模块提供数控可调电源。6.根据权利要求1所述的计量芯片选型测试系统，其特征在于，所述通讯模块由上行通信信道和下行通信信道组成； 所述上行通信信道为以太网通信模式，可将微处理器传来的测试数据上传至PC机测试系统； 所述下行通信信道包括2路RS-232和2路RS-485通信模式，并且可扩展为USB通信模式。7.根据权利要求1所述的计量芯片选型测试系统，其特征在于，所述微处理器采用意法半导体Cortex M3高速32位ARM处理器，负责数据运算处理，运算结果通过通讯模块进行发送。8.根据权利要求1所述的计量芯片选型测试系统，其特征在于，所述接口转换模块负责测试模块和微处理器的数字量接口连接； 所述接口转换模块支持计量芯片所有通讯接口的编解码处理。9.根据权利要求1所述的计量芯片选型测试系统，其特征在于，所述PC机测试系统采用控件方式组合而成，测试结果保存到专用数据库中。
【专利摘要】本发明公开一种计量芯片选型测试系统，该系统包括功率源、采集模块、计量芯片测试模块、数控电源模块、通讯模块、微处理器、接口转换模块和PC机测试系统；所述微处理器分别与通讯模块、接口转换模块和数控电源模块相连；所述计量芯片测试模块分别与采集模块、数控电源模块和接口转换模块相连；所述功率源分别与通讯模块、数控电源模块和采集模块相连。本发明通用的计量芯片测试装置，实现了多功能测试，提高计量的准确性，有助于智能电能表的研发设计，减少了智能电能表的开发成本。
【IPC分类】G01R31/00, G01R35/00
【公开号】CN105182265
【申请号】CN201510634285
【发明人】成达, 张蓬鹤, 薛阳, 石二微, 郜波, 秦程林, 赵越, 谭琛, 王雅涛, 陈盛, 曹杰明, 赵立涛, 张世安, 米沛红
【申请人】中国电力科学研究院, 国家电网公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月29日