一种电能表rs485通信接口综合性能测试模组的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电测量技术领域，更特定而言之，涉及一种用于电能表RS485通信接口的综合性能测试模组。
【背景技术】
[0002]现有的电能表校验台或测试工装仅能完成RS485接口通与不通检测，或仅能完成带载能力测试等某一项测试，不能完成全面的性能测试，无法判断RS485性能优劣。在实际应用中，由于温度不同、网络节点数量不同、现场布线不同、外部环境干扰量不同、采集装置RS485通信接口波特率偏移等原因导致RS485通信失败。若要进行全面的性能测试，需要在实验室通过各种不同的仪器进行手工检测不同的项目才能完成。这样的检测效率只能满足个别样机的测试。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足之处，本发明提供一种电能表RS485通信接口综合性能测试模组，用于测试电能表RS485通信接口的综合性能，包括带载能力、共模通信能力、接收灵敏度、迟滞、信号占空比、波特率冗余度，所述模组包括:M⑶，作为控制器；连接所述MCU的RS485芯片，用于与被测电能表RS485通信接口连接；多路隔离电源、用于连接外部直流电源，将其转换成多路直流电源，以提供所述模组各部分电路的工作电源；
[0004]通信模块，用于与上位机(如PC机)通讯，包括连接所述M⑶的第一通信接口，用于接收所述上位机控制命令;连接所述RS485芯片的第二通信接口，用于上位机数据抄表通?目;
[0005]连接所述MCU和RS485芯片的负载调整电路，用于根据所述M⑶发出的控制信号调整负载阻抗大小，以将所述RS485芯片的485信号转换成动态衰减的485信号。
[0006]连接所述MCU的共模电压输出电路，用于根据所述MCU发出的控制信号，以输出大小可调的共模电压提供给所述被测电能表的RS485通信接口。
[0007]连接所述M⑶的信号采集电路，用于采集所述被测电能表RS485通信接口接收的电压信号，包括捕捉电压信号和脉冲宽度。
[0008]作为优选的，所述负载调整电路，包括多个负载(如电阻)、多个第一开关器件(如继电器);所述第一开关器件，用于根据所述MCU输出的控制信号，来对所述负载或负载的串并联组合进行短路或开路，以调整所述动态衰减的485信号的输出。
[0009]作为优选的，可通过对所述负载的串并联组合的微调，来补偿所述第一开关器件触点阻抗对输出负载阻抗值的影响。
[0010]作为优选的，所述第一开关器件为继电器开关。
[0011]作为优选的，所述共模电压输出电路，包括多个负载、多个第二开关器件，所述第二开关器件根据所述MCU发出的控制信号，来对所述负载或负载的串并联组合进行短路或开路，调整负载网络的阻抗，以输出大小可调的共模电压。
[0012]作为优选的，所述信号采集电路，接收所述被测电能表RS485通信接口的A、B信号，并分别分压后输出至所述MCU的A/D采集口；同时，接收所述被测电能表RS485通信接口接收信号并输出至所述MCU的脉宽捕捉口，以捕捉接收信号脉宽。
[0013]所为优选的，所述脉宽捕捉口采用双沿触发比较捕捉所述脉宽。
[0014]作为优选的，所述模组可嵌入到电能表校验台上，用于自动完成大批量电能表RS485综合性能测试。
[0015]一种电能表RS485通信接口综合性能测试方法，应用上述RS485通信接口综合性能测试模组，包括以下步骤:
[0016]步骤1:在上位机中设置各测试项目，包括带载能力测试、共模通信能力测试、接收灵敏度、迟滞、信号占空比、波特率冗余度等信号测试。
[0017]步骤2:选择测试项目，并设置相关参数，包括通讯参数、负载调整阻抗值，共模电压大小；
[0018]步骤3:上位机通过第一通信接口，发送控制命令给所述模组的控制器M⑶；
[0019]步骤4:带载能力测试:在所述上位机中按照从小到大或从大到小的顺序，依次输入需调整的负载阻抗值，所述MCU通过第一通信接口接收所述上位机发送的带载能力测试命令，并控制所述负载调整电路依次输出对应的负载阻抗值，上位机通过第二通信接口实时监视并记录抄表数据，检验数据是否正确，所得第一次不正确数据或通信不成功对应的负载阻抗值，即为被测电能表RS485通信接口极限带载能力；
[0020]步骤5:共模通信能力测试:在所述上位机中按照从小到大或从大到小的顺序，依次输入需调整的共模电压值，所述MCU通过第一通信接口接收上位机发送的共模通信能力测试命令，并控制所述共模电压输出电路依次输出对应的共模电压值，上位机通过第二通信接口实时监视并记录抄表数据，并检验数据是否正确，所得第一次不正确数据或通信不成功的对应的共模电压，即为被测电能表RS485通信接口极限共模通信能力；
[0021 ]步骤6:综合性能测试:所述MCU通过第一通信接口接收上位机综合性能测试命令，将所述信号采集电路采集到的被测电能表RS485通信接口接收的电压信号转换成数字信号，并计算出接收灵敏度、迟滞、信号占空比、波特率冗余度等性能参数，并通过第一通信接口将计算结果发送到上位机中显示和保存。
[0022]作为优选的，所述步骤4、5、6的顺序可任意调换。
[0023]本实用新型可完成电能表RS485带载能力、共模通信能力、接收灵敏度、占空比冗余度、波特率冗余度等测试，本实用新型模组可嵌入到现有的电能表校验台，将原先只能在实验室完成的电能表RS485通信接口综合性能测试加入到大批量校验台，将原先只能手工完成的项目变为自动完成，效率大大提尚，在检验环节可检出大量的通?目成功但性能指标不满足需求的电能表，可大大的降低电能表现场运行故障率。
【附图说明】
[0024]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。
[0025]图1是本实用新型一种电能表RS485通信接口综合性能测试模组的一个较佳实施例原理示意图。
[0026]图2是本实用新型一种电能表RS485通信接口综合性能测试模组的一个较佳实施例的MCU外部接线图。
【具体实施方式】
[0027]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细说明。应当理解的是，此处的实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
[0028]如图1所示，所述的RS485通信接口综合性能测试模组，包括控制器MCU、RS485芯片、多路隔离电源、连接所述M⑶的第一通信接口、连接所述RS485芯片的第二通信接口、连接所述MCU和RS48 5芯片的负载调整电路、连接所述MCU的共模电压输出电路、连接所述MCU的?目号米集电路。
[0029]M⑶选用通用芯片，资源要求如下:5V电源可靠工作；至少I个UART 口、UART波特率300?115200可配置;至少48个1口、2路10位以上AD、2个脉宽捕捉口。如UPD78F0527的单片机。
[0030]多路隔离电源，连接于外部直流24V电源，以此作为输入电源，所述的多路隔离电源采用多个隔离DC-DC模块，至少输出3路电源，包括12V、5V、15V直流电源。其中5V电源为MCU、第一、二通信接口、RS485芯片供电，12V电源为负载调整电路供电，15V电源为共模电压输出电路供电。
[0031 ] 第一通信接口、第二通信接口均采用RS232串口。
[0032]负载调整电路，采用10个电阻组合串联，步长为I欧姆的负载阻抗网络，10个继电器开关分别对10个电阻组合进行短路或开路。通过MCU对10个继电器开关的控制，可配出I?1024欧姆阻值的负载。各电阻组合的阻值分别为1、2、4、8、16、32、64、128、256、512欧姆。
[0033]通过对所述电阻串并联