專利名稱：一種接線判別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種接線判別裝置，特別是解決諸如電能表之類的計量裝置安裝過程中判別引線定義的裝置。
背景技術(shù)：
在工程中，經(jīng)常會有很多線綁扎在一起，分不清線頭的定義。特別是帶CT的三相電能表。圖1是配電站互感器與電能表接線的示意圖。其中，標(biāo)號1表示接線源端，標(biāo)號2表示接線表端，AI+、AU、AI-、BI+、BU、BI-、CI+、CU和CI-分別是A相電流進線、A相電壓線、A相電流出線、B相電流進線、B相電壓線、B相電流出線、C相電流進線、C相電壓線和C相電流出線。CT是互感器。在接線時，由于電能表接線是在停電狀態(tài)下完成的，一旦其中的導(dǎo)線接錯，通電后改接很困難且有危險。
目前檢查接線的裝置和方法是使用三用表電阻測量檔或通斷聲響器進行判定，簡易的三周表測量電阻的方法檢查，不僅在實施上不方便，還會因為其中互感器等直流電阻很小而造成誤判。這些方法不僅判斷起來很不方便，而且還容易誤判，特別當(dāng)存在導(dǎo)線短接時或?qū)Ь€間串有電感時誤判率很高。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種使用方便、能準確判斷引線定義的裝置。
本實用新型的進一步目的是提供即使引線被短接也能判別出短接線號的裝置。
本實用新型提供一種用于判別多個接線的接線判別裝置，所述接線判別裝置包括發(fā)信裝置，其包括多個信號輸出端，分別輸出具有不同特征要素的脈沖信號，每個所述信號輸出端分別和所述多個接線中的一個接線的一端相連；收信裝置，具有一個或多個輸入端，接收輸入信號，并且對輸入信號進行處理；當(dāng)一個所述輸入端連接到所述多個接線之一的另一端時，收信裝置從在該輸入端接收的信號中提取所述特征要素，由此判別該接線。
發(fā)信裝置在每個輸出端輸出具有不同特征要素的信號中的特征要素，可以是不同頻率的方波，可以是不同相位的方波，也可以是在一個周期內(nèi)連續(xù)發(fā)出不同數(shù)量的方波。
優(yōu)選地，所述發(fā)信裝置包括基準頻率單元和第一處理器單元，所述第一處理器單元根據(jù)來自基準頻率單元的基準頻率信號，產(chǎn)生所述具有不同特征要素的脈沖信號；所述收信裝置包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和第二處理器單元，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將輸入信號采樣為數(shù)字信號，所述第二處理器單元將數(shù)字信號中的特征要素提取出來。
優(yōu)選地，所述特征要素可以是指脈沖信號的頻率不同，可以是脈沖信號的相位不同，可以是在一個重復(fù)周期內(nèi)的脈沖個數(shù)不同。
優(yōu)選地，所述多個接線中的至少一個接線包括電感負載。進一步優(yōu)選地，所述電感負載是互感器。
所述接線可以是在互感器和電能表之間的接線。
優(yōu)選基于電平疊加原理，判斷是否多個接線中的一個或多個短接。
所述判別結(jié)果可以在包括液晶顯示裝置在內(nèi)的顯示器上顯示。
采用本實用新型的裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對各類(單相、三相三線、三相四線；帶互感器)計量裝置在不通電的情況下對其接線的正確性進行偵測；能夠檢測計量裝置可能出現(xiàn)的各種接線錯誤，如電流互感器極性反接、短接、斷接以及A、B、C三相之間相互混接等；能夠?qū)z測結(jié)果以簡明易懂的方式進行顯示；裝置小巧輕便，便于攜帶和使用，使用電池供電，以便在施工的現(xiàn)場使用。


下面將參照附圖對本實用新型進行更詳細的說明，其中圖1是配電站與電能表接線的示意圖；圖2是根據(jù)本實用新型的一個實施例的接線判別裝置的組成框圖；圖3是圖2所示的發(fā)信裝置的功能框圖；圖4是圖2所示收信裝置的功能框圖；圖5是發(fā)信端產(chǎn)生的波形的示意圖；圖6是在3號線、5號線和8號線短接的情況下，收信端的信號波形的示意圖；以及圖7是在接線過互感器時，以2號線、6號線過互感器為例，收信端的信號波形的示意圖。
具體實施方式
下文以判斷配電站和電能表之間的接線為例，對本實用新型的實施例進行具體描述。
一、接線判別裝置的組成圖2是根據(jù)本實用新型的一個實施例的接線判別裝置的組成框圖。如圖2所示，接線判別裝置由兩個單元組成，分別是發(fā)信裝置和收信裝置。圖中的信號線即被檢測裝置的線束。發(fā)信裝置的輸出端通過例如1-N個線夾連接到信號線1-N各自的同一端上，信號線1-N中一個信號線的另一端和收信裝置的輸入端相連。這里，N可以是大于1的任意整數(shù)。
圖3是圖2所示的發(fā)信裝置的功能框圖。發(fā)信裝置包括一個基準頻率發(fā)生單元和發(fā)信單片機單元。發(fā)信單片機單元根據(jù)基準頻率發(fā)生單元產(chǎn)生的基準頻率信號，在例如N個測試線上分別產(chǎn)生N個周期相同、每周期中脈沖個數(shù)不同的波形。所產(chǎn)生的信號通過信號線傳輸?shù)绞招哦?，以供收信單片機單元判斷之用。
圖4是圖2所示收信裝置的功能框圖。該收信裝置包括A/D轉(zhuǎn)換器、收信單片機單元和液晶顯示裝置。來自發(fā)信裝置的信號通過信號線1-N中的一個信號線輸入A/D轉(zhuǎn)換器中。A/D轉(zhuǎn)換器對輸入信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，使電平值成為數(shù)字量。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送入收信單片機單元判斷線號，最后將結(jié)果送液晶顯示裝置顯示。另外，如果需要同時判斷多個信號線，可以采用多個A/D轉(zhuǎn)換器對來自多個信號線的多個輸入信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后由收信單片機單元處理。
二、接線判別裝置的工作過程本實用新型的接線判別裝置適用于檢測兩端有一定距離捆扎在一起的線束。尤其是電能表安裝時三相電流線需要通過互感器，且與電壓線捆扎在一起，表端很不好判斷究竟是哪根線，使用傳統(tǒng)的量電阻方法又容易造成誤判。使用本實用新型的接線判別裝置可以清楚地判斷出是哪根線，有短接時也有明確指示。
以被檢測裝置是三相電流表的情況為例，此時信號線數(shù)N為9。測量時，發(fā)信端的9個測試線夾分別夾在三相互感器一次側(cè)和二次側(cè)兩端(分別對應(yīng)電能表的電流線進/出端、電壓線)，公共地線夾在零線上，開啟發(fā)信端電源。收信端將公共地線夾在零線上，信號線夾在待檢測的三相電壓、電流線的任意一根上，開啟收信端電源。液晶屏上將顯示出測量結(jié)果。可以在顯示的同時或者另行給予聲響提示。重復(fù)上面的步驟，可以一一測試出9根線。如果在線束中由于絕緣層損壞或其它原因?qū)е履承┚€短接，本裝置也可以測量并顯示出來，及早發(fā)現(xiàn)隱患以得到及時處理。
三、接線判別裝置的工作原理本實用新型裝置主要利用電平信號的疊加原理進行工作。圖5是在三相電流表的情況下發(fā)信端產(chǎn)生的波形的示意圖。如圖5所示，發(fā)信端的九個測試線夾上分別有周期相同，每周期脈沖個數(shù)各異的信號，判斷的情形有以下三種1、沒有短接的情況下，在收信端收到的是同一個電平高度的數(shù)個脈沖，分別檢測每周期中有多少個脈沖即可判斷是哪根線。
2、有短接的情況下電平將進行疊加，呈現(xiàn)1/2VDD、3/5VDD等電平，通過AD轉(zhuǎn)換器可以轉(zhuǎn)換成數(shù)字量進行判斷。例如，3號線、5號線和8號線短接了，信號將呈如圖6所示的狀態(tài)。該信號通過AD轉(zhuǎn)換器可以識別出三個呈階梯狀的電平。在單片機的軟件中識別電平有跳變時的脈沖計數(shù)值，可以判斷出是哪三根線短接了，進而得出結(jié)論并送液晶顯示。
3、兩線過互感器(或其它電感負載)時，以2號線、6號線過互感器為例，信號如圖7所示。
由于互感器的影響，2號線第三個脈沖開始基線上移，6號線從第三個脈沖開始基線下移。基線上移幅度不是很大，軟件處理一下即可，而基線下移信號困擾就比較大。由于單片機中的AD轉(zhuǎn)換器基準低電平為0，基線下移的信號通過AD轉(zhuǎn)換器后，峰值下降，一旦下降過多就會形成偽跳變，造成軟件誤判。例如上面6號線信號容易判斷成2、6號線短接。本實用新型中具體問題具體分析，通過大量的試驗和理論分析，尋求到合適的分類方法和分界點，判斷出線號，最后送液晶顯示。
四、裝置的硬件組成本實用新型裝置的發(fā)信端單片機可以采用例如意法半導(dǎo)體公司的ST6230單片機，收信端單片機可以采用例如PIC16F873A單片機。它們均可3V供電，功耗低，抗干擾性好，非常適用于該產(chǎn)品。
在另一個實施例中，發(fā)信裝置產(chǎn)生具有不同特征要素的脈沖信號并且將信號施加到各接線的一端上。收信裝置具有存儲裝置，用于存儲所述不同的特征要素。收信裝置的輸入端連接到待測一個接線的另一端。當(dāng)接收到來自待測接線的信號時，收信單片機從其中提取特征要素，并且將提取出的特征要素和所存儲的特征要素進行比較，由此判斷接線的序號，并且基于電平疊加原理判斷接線間是否短路。需要指出，這里所述的特征要素可以是指脈沖信號中各脈沖的個數(shù)、排列和脈沖電平，如圖5示意的那樣，還可以是其它各種類型的波形圖案，只要在判斷過程中能夠充分區(qū)分不同線束即可。
需要指出，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易對本實用新型的應(yīng)用形式做出各種組合的應(yīng)用。
例如，本實用新型以互感器為例進行了描述，但應(yīng)不限于此，可適用于除互感器以外的其它電感負載以及沒有電感負載的情形。
此外，單片機也可以是各種類型的處理器，比如微型處理器。
此外，也可以采用顯示裝置以外的其它感知方式，比如揚聲器，將判別結(jié)果告知用戶。
這樣的變化不會被認為偏離本實用新型的范圍，而且所有這樣的對熟悉本技術(shù)的人來說明顯的改變都被確定為包含在下面的權(quán)利要求的范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于判別多個接線的接線判別裝置，其特征在于所述接線判別裝置包括發(fā)信裝置，其包括多個信號輸出端，分別輸出具有不同特征要素的脈沖信號，每個所述信號輸出端分別和所述多個接線中的一個接線的一端相連；收信裝置，具有一個或多個輸入端，接收輸入信號，并且對輸入信號進行處理；當(dāng)一個所述輸入端連接到所述多個接線之一的另一端時，收信裝置從在該輸入端接收的信號中提取所述特征要素，由此判別該接線。
2.如權(quán)利要求1所述的接線判別裝置，其特征在于所述發(fā)信裝置包括基準頻率單元和第一處理器單元，所述第一處理器單元根據(jù)來自基準頻率單元的基準頻率信號，產(chǎn)生所述具有不同特征要素的脈沖信號；所述收信裝置包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和第二處理器單元，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將輸入信號采樣為數(shù)字電平，所述第二處理器單元將數(shù)字電平中的特征要素提取出來。
3.如權(quán)利要求1所述的接線判別裝置，其特征在于所述特征要素是脈沖信號的周期相同，每周期脈沖個數(shù)不同。
4.如權(quán)利要求1所述的接線判別裝置，其特征在于所述收信裝置基于電平疊加原理，判斷是否多個接線中的一個或多個短接。
5.如權(quán)利要求1所述的接線判別裝置，其特征在于所述多個接線中的至少一個接線包括電感負載。
6.如權(quán)利要求5所述的接線判別裝置，其特征在于所述電感負載是互感器。
7.如權(quán)利要求6所述的接線判別裝置，其特征在于所述接線是互感器和電能表之間的接線。
8.如權(quán)利要求1所述的接線判別裝置，其特征在于包括顯示裝置，顯示所述判別結(jié)果。
專利摘要本實用新型提供一種用于判別多個接線的接線判別裝置。所述接線判別裝置包括發(fā)信裝置，其包括多個信號輸出端，分別輸出具有不同特征要素的脈沖信號，每個所述信號輸出端分別和所述多個接線中的一個接線的一端相連；收信裝置，具有一個或多個輸入端，接收輸入信號，并且對輸入信號進行解調(diào)；當(dāng)所述輸入端連接到所述多個接線之一的另一端時，收信裝置從在輸入端接收的信號中提取所述特征要素，由此判別該接線。本實用新型的裝置和方法能夠?qū)崿F(xiàn)對各類計量裝置在不通電的情況下對其接線的正確性進行偵測；檢測計量裝置可能出現(xiàn)的各種接線錯誤；對檢測結(jié)果以簡明易懂的方式進行顯示；裝置小巧輕便，便于攜帶和使用，使用電池供電，以便在施工的現(xiàn)場使用。
文檔編號G01R11/00GK2914101SQ20052014424
公開日2007年6月20日 申請日期2005年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月13日
發(fā)明者王風(fēng)雷, 唐如海, 賈海生, 陳士軍, 王亞利, 孫建, 紀斌, 潘之凱, 朱模麟 申請人:北京潞電電氣設(shè)備廠