表模块集于一体，其中直流功率源由电压源和电流源组成。与现有技术相比，所述直流电能表检定装置的内部设置有电压输出端测量回路和电流输出端测量回路，该电路分别内嵌在电压功放和电流功放中，与功放电路合为一体，即将直流功率源与标准直流表模块集于一体。所述直流电能表检定装置通过外部回路与被检表计电流、电压模块串并联以实现加量和误差校验。所述直流电能表检定装置的功率计量模块和电源控制模块采用同一套传感器，电流测量基于零磁通测量技术，电压测量基于精密电阻分压技术。传感器输出信号送至电压和电流信号分别输入到直流电压程控源模块和直流电流程控源模块中，所述直流电压程控源模块和直流电流程控源模块根据输入的电压和电流信号进行测量和计量，并输出直流电压标准源和直流电流标准源，所述标准直流表模块与直流电压标准源输出端之间设置有电压输出端测量回路，所述标准直流表模块与直流电流标准源输出端之间设置有电流输出端测量回路。
[0029]2)基于数字信号处理器DSP和高速数模转换器组成的信号源
[0030]信号源分为电压信号源模块和电流信号源模块，实现电路完全一致。信号源采用32位DSP和16位高速数模转换器组成可控制的正弦波、畸变波信号源，在DSP和可调时钟电路控制下，由波形合成电路输出数字信号，经D/A变换、低通滤波后得到连续低失真的具有一定幅值的模拟直流电压、电流信号。信号源输出直流电压为5V，幅值调节细度为5 X 10 5。该信号源的特点是:采用运算速度和运算效率都很高的DSP取代单片机，实现任意波形的全数值运算方式，可方便地得到任意波形，通过16位高速数模转换器(又称D/A)实现，转换最大分辨率:200uV。
[0031 ] 3)差值调节模块、功放标准源模块、测量模块
[0032]作用:信号源发生的信号经过差值调节模块、功放标准源模块实现功率放大，产生出最终的与被检直流电能表相适应的各量程电压电流。
[0033]功率标准源模块分为电压功放标准源模块和电流功放标准源模块两部分
[0034]3.1)电压功放标准源模块
[0035]采用PWM脉宽调制原理，包括PWM控制器、输出变压器、整流滤波电路、取样反馈电路。电压的输出控制过程结合了深度负反馈技术和差值调节技术，由功放电路和输出变压器组合进行功率放大并耦合输出稳定的电压源。内部置有电压输出端测量回路，该电路内嵌在电压功放中，与功放电路合为一体。
[0036]电压输出端测量回路测量取样值U2，U2反馈至功率产生模块和电压差值调节模块，进入差值调节模块的测量值U2与用户设定值U1进行比较，根据两者比较的差值来调节实际源的输出值，以保证源的输出值时刻与设定值一致，保证源的负载调整率控制在±0.01% RG之内(负载从空载至满载)。例如，信号源输入为零时，内部振荡器组合产生方波，经输出变压器、整流滤波电路、取样电阻输出零值；信号源有输入时，输入电压调理后和方波调制，调制波形脉宽与输入信号源成正比，再经输出变压器、整流滤波电路输出。输出端采用四线方式，取出电压值经取样负反馈电路至输入端，与输入比较形成深度负反馈再进入PWM控制器形成整体闭环。通过电阻、电容网络组成滤波网络。四个继电器的动作用于选择四个输出量程，电压功放设计量程为100V、350V、500V、700V，允许各量程最大超调120%，极限设计为840V，稳定度:0.01% /2min。
[0037]3.2)电流功放标准源模块
[0038]使用直流电流互感器，结合深度负反馈技术和差值调节技术。信号源经过运放、光耦隔离、直流互感器组合进行功率放大并耦合输出稳定的电流源。内部置有电流输出端测量回路测量取样值12，12反馈至功率产生模块和电流差值调节模块，进入电流差值调节模块的测量值12与用户设定值II进行比较，根据两者比较的差值来调节实际源的输出值，以保证源的输出值时刻与设定值一致，保证源的负载调整率控制在±0.01% RG之内(负载从空载至满载)。测量回路内嵌在电流功放中，与功放电路合为一体，通过磁通反馈调节原理，使可控的直流电流与被测直流电流呈固定比例关系且磁通方向相反，从而测量直流电流大小和方向。
[0039]电流功放标准源模块可分为“模拟分流器输出mV发生模块”和“额定电流发生模块”。mV发生模块用于模拟分流器输出，可发生额定75mV小电压信号，能检带外置分流器的电能表。电流发生模块产生各量程直流电流，设计电流量程为:2A、20A、50A、100A，允许各量程最大超调120%，极限设计为120A，稳定度:0.01% /2min。
[0040]4)标准功率表模块、电能频率转换模块
[0041]内嵌在功放标准源中的电流、电压传感器和DSP芯片组成标准功率表模块，传感器将测量量值输出给DSP芯片进行乘法计算，进而得到直流功率P。电能频率转换模块根据直流功率值大小发生输出脉冲，该脉冲频率与功率P值大小成固定比例。脉冲额定输出频率20000Hz，对应额定直流功率；脉冲最高输出频率24000Hz，对应额定输出功率的120%，对应额定功率时为20000Hz。例如:电压输出量程为100V，电流输出量程为2A，额定功率输出为200W时，脉冲输出频率20000Hz。程控源的稳定度非常高，可以认为虚拟负载功率保持恒定，从而保证能用“瓦秒法”对被检电能表的误差进行检测。
[0042]本发明的实施例具体如下，请参见图1，为发明所述直流电能表检定装置的原理框图。
[0043]1) CPU发出量程控制信号和输出量值信号，分别对应电压功放标准源和DSP/数模转换器信号源，在数字领域中确定输出量值的大小。DSP/数模转换器信号源将微小值模拟量输出给差值调节模块，电压/电流测量模块将测量量的缩小值输出给差值调节模块，两个微小模拟量值通过减法运算后输出给给电压/电流功放标准源。电压/电流测量模块的输出量与电压/电流功放标准源输出量成固定比例，差值调节模块的输出量与功放标准源输出量成固定比例。上述过程即电压/电流源的反馈控制和调节机理。信号源采用32位DSP和16位高速数模转换器组成可控制的波形信号源，在DSP和可调时钟电路控制下，由波形合成电路输出数字信号，经D/A变换、低通滤波后得到连续低失真的具有一定幅值的模拟直流电压、电流信号。
[0044]2)电压/电流测量模块的标准源输出值除了用于反馈控制和调节，还有另外功能。电压/电流测量模块的标准源输出值第二路输出量送给功率产生模块，通过电压、电流和功率的关系计算直流功率大小、方向。功率产生模块由高精度电压/电流传感器、高速模数转换器、DSP芯片和周边电路构成，将测量模块输出的模拟量值变为对应关系的数字信号送入DSP芯片进行计算。
[0045]3)功率产生模块计算得到的功率值经电能频率转换模块输出脉冲F，F的频率与功率成固定比例关系。脉冲额定频率为20000Hz，对应额定功率，最高频率24000Hz，对应120%额定功率。因为频率值在整个负载范围内始终能同步于设定值，故认为设定值能实时反映输出实际情况。
[0046]另外，如图2所示，为所述直流电能表检定装置中电压功放标准源的原理图。其中，电压发生采用PWM脉宽调制原理，电压功放标准源由PWM控制器、输出变压器、整流滤波电路、取样反馈电路组成。PWM控制器接受信号源与测量反馈值的控制。电压输出端测量取样值U2，U2反馈至PWM控制器，并与用户设定值U1进行比较，根据两者比较的差值来调节实际源的输出值，以保证源的输出值时刻与设定值一致，保证源的负载调整率控制在±0.01%RG之内(负载从空载至满载)。
[0047]PWM控制器内部带有振荡器产生方波。控制器信号源不为0时，该信号经调理后和标准方波信号调制产生具有一定占空比的方波信号，占空比与输入信号源成正比。再经输出变压器、整流滤波电路输出，输出端采用四线方式。取出电压值经取样负反馈电路至输入端，与输入比较形成深度负反馈再进入PWM控制器形成整体闭环.R18-R21结合C18-C21组成滤波网络，J1-J4继电器分别选择四个输出量程。
[0048]如图3所示，为所述直流电能表检定装置中电流功放标准源原理图。其中，直流电流由大功率电源生成电路产生，电流回路串联大功率场效应管T1和直流互感器，经限流电阻和量程选择继电器输出。