通信方式优选采用RS232总线通信。
[0037]见图2，电池电源管理单元I主要由第一控制模块11、开关机检测模块12、充电管理模块13、锂电池14、开关机控制模块15、DC-DC降压模块16、充电接口 17和电源开关18组成。
[0038]第一控制模块11设有开关机检测信号输入端、充电管理信号通信端、开关机控制信号输出端和电源输出控制端；开关机检测模块12设有信号输入端和信号输出端；充电管理模块13设有充电电源输入端、充电控制信号通信端和电源输出端；锂电池14设有充电电源输入端和电源输出端；开关机控制模15设有控制信号输入端、电源输入端和电源输出端；DC-DC降压模块16设有控制信号输入端、电源输入端和电源输出端；充电接口 17和电源开关18设置在操作面板上；
[0039]第一控制模块11的开关机检测信号输入端与开关机检测模块12的信号输出端信号电连接；第一控制模块11的充电管理信号通信端与充电管理模块13的充电控制信号通信端双向信号电连接；开关机检测模块12的信号输入端与电源开关18电连接；充电管理模块13的充电电源输入端与充电接口 17电连接；锂电池14的充电电源输入端与充电管理模块13的电源输出端电连接；开关机控制模15的控制信号输入端与第一控制模块11的开关机控制信号输出端信号电连接；开关机控制模15的电源输入端与锂电池14的电源输出端电连接；DC-DC降压模块16的控制信号输入端与第一控制模块11的电源输出控制端信号电连接；DC-DC降压模块16的电源输入端与开关机控制模15的电源输出端电连接；DC-DC降压模块16的电源输出端使用时用于对其他各单元提供工作电源。
[0040]第一控制模块11的核心器件本实施例中优选采用MSP430F2012单片机，其主频为16MHz，具有PffM定时器，可以产生频率为62.5KHZ 8位分辨率为的PffM信号，多通道10位AD模数转换器可采集电池电压及电流。
[0041]开关机检测模块12用于检测电源开关18是否按下并将检测的信号传输给第一控制模块11判断是开机或是关机。
[0042]充电管理模块13包括是否外接电源的检测电路、PffM充电电路、电池电压检测电路和充电电流检测电路；充电管理模块13在第一控制模块11的控制下对锂电池14进行充电和管理。
[0043]开关机控制模块15可在第一控制模块11的控制下切断向DC-DC降压模块16供电电源，实现自动关机；DC-DC降压模块16的核心器件本实施例中优选采用LM2675高效率开关电源芯片，其输出为5V。
[0044]见图3，无线通信单元2主要由第二控制模块21、第一串行接口 22、射频通信模块23、射频功放模块24和天线25组成。
[0045]第二控制模块21分别与第一串行接口 22和射频通信模块23双向信号电连接；射频功放模块24分别与射频通信模块23和天线25双向信号电连接。
[0046]射频通信模块23的核心器件本实施例中优选采用基于433MHz频段的无线射频芯片SI4463 ;第一串行接口 22采用UART串行接口，用于和显示控制单元4通信；设置射频功放模块24的目的在于使用时与配套的上位机实现远距离可靠通信以实现数据交互。本实施例中，其在空旷条件下无线通讯直视距离可达2公里。
[0047]见图4，测量单元3主要由参考电压接口 31、参考电流接口 32、被检设备电流接口33、参考电压/电流调理模块34、被测电流调理模块35、二阶抗混叠低通滤波器36、AD转换模块37、FFT数字信号处理模块38和第二串行接口 39组成。
[0048]参考电压接口 31、参考电流接口 32和被检设备电流接口 33均分别设置在操作面板上；参考电压/电流调理模块34分别与参考电压接口 31和参考电流接口 32电连接；被测电流调理模块35与被检设备电流接口 33电连接；二阶抗混叠低通滤波器36分别与参考电压/电流调理模块34和被测电流调理模块35电连接；AD转换模块37与二阶抗混叠低通滤波器36电连接；AD转换模块37与FFT数字信号处理模块38双向信号电连接；FFT数字信号处理模块38与第二串行接口 39双向信号电连接；第二串行接口 39和显示控制单元4通信。
[0049]参考电压/电流调理模块34包括多档取样电阻和可变增益放大器，可实现输入信号的超宽范围测量。
[0050]二阶抗混叠低通滤波器36包括I个典型的二阶巴特沃斯有源低通滤波器和I个一阶无源RC低通滤波器，以实现有效的数字滤波。
[0051]AD转换模块37的核心器件本实施例中优选采用美国德州仪器TI针对计量与智能电网应用推出的MSP430AFE2XX系列计量模拟前端(AFE)超低功耗16位微控制器。
[0052]FFT数字信号处理模块38的核心器件本实施例中优选采用意法半导体ST生产的Cortex-M4带浮点运算单元的STM32F405型号的CPU。
[0053]见图5，显示控制单元4主要由主控模块41、键盘模块42、液晶显示模块43、存储模块44、打印机模块45、无线通信接口 46、测量通信接口 47、上位机通信接口 48和U盘接口 49组成。
[0054]键盘模块42、液晶显示模块43、上位机通信接口 48以及U盘接口 49均分别设置在操作面板上；打印机模块45设置在便携式盒体上。
[0055]主控模块41与键盘模块42信号电连接；液晶显示模块43和打印机模块45分别与主控模块41信号电连接；主控模块41分别与存储模块44和U盘接口 49双向信号电连接；主控模块41通过无线通信接口 46与无线通信单元2的第一串行接口 22双向信号电连接；主控模块41通过测量通信接口 47与测量单元3的第二串行接口 39双向信号电连接；主控模块41可选择性地通过上位机通信接口 48与配套的上位机有线信号电连接。
[0056]主控模块41的核心器件本实施例中优选采用三星公司基于ARM7TDMI核的S3C44B0型号的高性能微处理器。打印机模块45核心器件本实施例中优选采用8位并口通讯的微型热敏打印机。
[0057](应用例)
[0058]前述实施例的相对介损及电容量测试仪，其在使用时的工作原理和工作过程简述如下:
[0059]电池电源管理单元I负责对仪器内置的锂电池14进行充放电管理以及产生各模块工作电源以及控制电源开关机；显示控制单元4负责人机交互，负责监视用户通过键盘模块42操作并做出相应显示，以及控制测量单元3进行测量并读取测量数据以及执行显示、储存、打印等操作，负责将测量数据发送给无线通讯单元2 ;无线通讯单元2负责与配套设置的上位机联机通讯，实时将测量数据上传到上位机。显示控制单元4与测量单元3以及无线通讯单元2采用RS232形式通讯，整个仪器统一由显示控制单元4为主负责协调控制各模块按流程工作。
[0060]前述实施例的相对介损及电容量测试仪，支持从PT 二次侧取电压作为参考的绝对测量法或者取同相试品作为参考的相对测量法；其在使用时，根据所需测量的对象正确接线后，按下电源开关18开机，仪器即可自动进行工作:
[0061]测量单元3主要负责PT 二次侧电压、末屏泄漏电流数据的采集及数字信号处理；测量单元3的参考电压/电流调理模块34或被测电流调理模块35从相应的接口取得信号经二阶抗混叠低通滤波器36有效的数字滤波后将信号发送给AD转换模块37 ;AD转换模块37在FFT数字信号处理模块38的控制下将模拟信号转换为数字信号并自动将数字量发送给FFT数字信号处理模块38计算处理，FFT数字信号处理模块38将数据经快速傅里叶变换(FFT)及频谱泄漏校正算法计算出电压、电流有效值、频率、相位差等参数。
[0062]显示控制单元4通过键盘模块42接收键盘命令、完成人机交互；显示控制单元4与测量单元3通信，控制测量单元3启动测量并实时读取测量单元3的测量数据，一方面通过液晶显示模块43进行实时显示；存储模块44进行存储，必要时还可通过U盘接口 49利用U盘存储数据；打印机模块45执行打印输出；另一方面显示控制单元4将数据通过无线通信单元2实时上传给配套的上位机实施同步监控。
[0063]前述实施例的相对介损及电容量测试仪，其在使用时的功能特点有:
[0064]①同时具备绝对法和相对法测量功能，可根据现场情况灵活选用；
[0065]②具备多种检测功能，可带电检测电容型设备的介质损耗、电容量和氧化锌避雷器的阻性电流、容性电流参数，并可作为常规介损测试仪器(外施电源)使用和校验；
[0066]③可测量显示被试设备与参考设备的电容比和相对介损值，也先置入参考设备的试验数据，直读被试设备的电容量和介损值，便于和停电试验数据做比对；
[0067]④内部采用高精度模数转换器对参考信号和被试信号进行同步高速采样，再对信号进行FFT变换，经过数字滤波算法，得到被试品与参考试品之间电容比和介损值；试验数据不受谐波影响，抗干扰能力强；
[0068]⑤可以自动跟踪试验信号的频率，能适应45Hz?65Hz工频范围内介损的测量；
[0069]⑥实时显示各测量数据，并可连续测量保存为数据报表；机内可保存多达4000组测量数据，还可将测量结果存到外接U盘；微型热敏打印机可打印输出测量结果；
[0070]⑦内置大容量锂离子电池，可连续工作8小时，方便随身携带测量，不受现场供电电源限制；具有自动关机功能，十分钟内无任何操作自动关机；
[0071 ]