一種可避免危險(xiǎn)電流信號(hào)損害的標(biāo)準(zhǔn)儀表保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種可避免危險(xiǎn)電流信號(hào)損害標(biāo)準(zhǔn)儀表的標(biāo)準(zhǔn)儀表保護(hù)系統(tǒng)，可在對(duì)電力設(shè)備的檢定過(guò)程中，避免被檢設(shè)備輸出的危險(xiǎn)電流信號(hào)沖擊甚至損壞標(biāo)準(zhǔn)儀表。
【背景技術(shù)】
[0002]任何電力設(shè)備都要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)送往設(shè)備檢測(cè)部門(mén)接受檢查或校準(zhǔn)，只有檢定合格的電力設(shè)備在有效期內(nèi)才能正常使用。由于電子元件的通電特性(如開(kāi)/斷電出現(xiàn)尖峰脈沖)、器件老化或者設(shè)備損壞，在設(shè)備檢測(cè)過(guò)程中，被檢設(shè)備很有可能輸出危險(xiǎn)的電信號(hào)沖擊標(biāo)準(zhǔn)儀表影響其測(cè)量精度，甚至損壞標(biāo)準(zhǔn)儀表。
[0003]在日常的電力設(shè)備檢定工作中，實(shí)用新型人遇到了標(biāo)準(zhǔn)儀表的電流端口被損壞的現(xiàn)象，測(cè)試發(fā)現(xiàn)被檢對(duì)象的電流端口并不漏電，但其輸出的電流信號(hào)中夾雜著隨機(jī)大信號(hào)(遠(yuǎn)大于正常幅值)，經(jīng)過(guò)多次論證證明是這種異常電流信號(hào)反復(fù)的沖擊損壞了標(biāo)準(zhǔn)儀表。
[0004]目前關(guān)于設(shè)備檢定領(lǐng)域的研究主要集中在改善檢定方法，提高測(cè)量精度，以及提高設(shè)備輸出信號(hào)的精度與穩(wěn)定度等方面，尚未見(jiàn)到關(guān)于避免被檢設(shè)備輸出危險(xiǎn)電信號(hào)傷害標(biāo)準(zhǔn)儀表的研究文獻(xiàn)。經(jīng)過(guò)對(duì)多種設(shè)備輸出的電流信號(hào)進(jìn)行捕捉，多次發(fā)現(xiàn)正常的電流信號(hào)中夾雜著危險(xiǎn)成分，且對(duì)于電子設(shè)備而言，暫態(tài)(如開(kāi)/斷電瞬間，以及執(zhí)行切換量程、啟動(dòng)輸出、歸零等操作后的瞬間)中出現(xiàn)尖峰脈沖、器件老化甚至設(shè)備損壞都是常見(jiàn)現(xiàn)象，但是如果讓由這些原因?qū)е碌奈ｋU(xiǎn)電信號(hào)流入標(biāo)準(zhǔn)儀表，極有可能對(duì)標(biāo)準(zhǔn)儀表帶來(lái)不可逆的傷害。因此迫切需要研究一種可避免危險(xiǎn)電流信號(hào)損害的標(biāo)準(zhǔn)儀表保護(hù)系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題，就是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)儀表免受被檢設(shè)備輸出的危險(xiǎn)電流信號(hào)損害、且不影響檢定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)儀表保護(hù)系統(tǒng)。
[0006]解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0007]一種可避免危險(xiǎn)電流信號(hào)損害的標(biāo)準(zhǔn)儀表保護(hù)系統(tǒng)，包括一標(biāo)準(zhǔn)儀表，其特征在于還包括:
[0008]電流采樣模塊，用于對(duì)被檢設(shè)備輸出的電流信號(hào)進(jìn)行高精度數(shù)字化，其包括依次相連的用于感應(yīng)電流信號(hào)的高精度電流互感單元和用于信號(hào)數(shù)字化的AD采樣單元；
[0009]主處理模塊，用于準(zhǔn)確計(jì)算電流采樣模塊輸出的電流信號(hào)的參數(shù)，包括幅值、周期和相位，其包括依次連接的用于計(jì)算電流幅值、周期以及相位信息的電流參數(shù)計(jì)算單元和用于信號(hào)濾波的濾波單元；
[0010]電流信號(hào)恢復(fù)模塊，用于對(duì)主處理模塊輸出的數(shù)字化電流信號(hào)進(jìn)行模擬化、并從電流幅值和相位上對(duì)包括AD/DA變換、電路消耗和濾波處理原因引起的電流信號(hào)失真進(jìn)行精準(zhǔn)補(bǔ)償；其包括用于信號(hào)模擬化的DA轉(zhuǎn)換單元、用于模擬信號(hào)放大的電流信號(hào)放大單元、用于幅值補(bǔ)償?shù)碾娏餍盘?hào)幅值補(bǔ)償單元、用于相位補(bǔ)償?shù)碾娏餍盘?hào)相位補(bǔ)償單元和用于信號(hào)整合的電流信號(hào)調(diào)理單元；其中，DA轉(zhuǎn)換單元的信號(hào)輸入端與主處理模塊的濾波單元信號(hào)輸出端連接、信號(hào)輸出端與電流信號(hào)放大單元的信號(hào)輸入端連接，電流信號(hào)放大單元的信號(hào)輸出端與電流信號(hào)調(diào)理單元的信號(hào)輸入端連接；電流信號(hào)幅值補(bǔ)償單元的信號(hào)輸入端與主處理模塊的電流參數(shù)計(jì)算單元信號(hào)輸出端連接、信號(hào)輸出端與電流信號(hào)調(diào)理單元的信號(hào)輸入端連接；電流信號(hào)相位補(bǔ)償單元的信號(hào)輸入端與主處理模塊的電流參數(shù)計(jì)算單元信號(hào)輸出端連接、信號(hào)輸出端與電流信號(hào)調(diào)理單元的信號(hào)輸入端連接；電流信號(hào)調(diào)理單元的信號(hào)輸出端連接所述標(biāo)準(zhǔn)儀表的電流信號(hào)輸入端；
[0011]第二通斷控制電路2，用于在等待主處理模塊濾波單元參數(shù)更新過(guò)程中處于斷開(kāi)狀態(tài)，確保濾波器可正常工作之后才會(huì)有電流信號(hào)流入標(biāo)準(zhǔn)儀表；
[0012]第一通斷控制電路1，用于在第二通斷控制電路2斷開(kāi)的情況下處于閉合狀態(tài)，確保不會(huì)出現(xiàn)斷路，以及避免被檢設(shè)備暫態(tài)中的電流流向標(biāo)準(zhǔn)儀表；
[0013]所述電流采樣模塊的信號(hào)輸入端和第一通斷控制電路I的信號(hào)輸入端分別連接被檢設(shè)備的電流輸出端口，所述第一通斷控制電路I的信號(hào)輸出端與被檢設(shè)備的電流輸入端口及電流采樣模塊的高精度電流互感單元相連，所述電流采樣模塊的信號(hào)輸出端(也即AD采樣單元的輸出)與所述第二通斷控制電路2的信號(hào)輸入端及主處理模塊的電流參數(shù)計(jì)算單元信號(hào)輸入端相連；所述第二通斷控制電路2的信號(hào)輸出端與所述主處理模塊的信號(hào)輸入端相連，所述主處理模塊的信號(hào)輸出端分別與所述信號(hào)恢復(fù)模塊的信號(hào)輸入端、第一通斷控制電路I的信號(hào)輸入端和第二通斷控制電路2的信號(hào)輸入端相連；所述信號(hào)恢復(fù)模塊的信號(hào)輸出端與所述標(biāo)準(zhǔn)儀表的電流輸入端口相連；所述標(biāo)準(zhǔn)儀表的電流輸出端口與所述被檢設(shè)備的電流輸入端口相連。
[0014]所述主處理模塊在集成了 DSP功能的FPGA處理器上配置實(shí)現(xiàn)，DSP是數(shù)字信號(hào)處理的英文縮寫(xiě)，F(xiàn)PGA是現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列的英文縮寫(xiě)。
[0015]所述濾波器單元選擇數(shù)字帶通濾波器。
[0016]工作過(guò)程:
[0017]當(dāng)被檢設(shè)備處于暫態(tài)時(shí)，第一通斷控制電路I閉合，第二通斷控制電路2斷開(kāi)，這樣可以確保暫態(tài)中的電流不會(huì)流入標(biāo)準(zhǔn)儀表；當(dāng)濾波單元處于濾波器參數(shù)更新過(guò)程時(shí)，第一通斷控制電路I閉合，第二通斷控制電路2斷開(kāi)，這樣可以確保在濾波器處于不穩(wěn)定態(tài)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)電流斷路，也不會(huì)有電流流入標(biāo)準(zhǔn)儀表。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下顯著的技術(shù)效果:
[0019]由于電子元件的通/斷電特性，被檢設(shè)備的暫態(tài)電流信號(hào)很可能含有隨機(jī)大信號(hào)，本實(shí)用新型可以自動(dòng)將暫態(tài)信號(hào)去除且不會(huì)造成電流斷路；由于器件老化、設(shè)備損壞等原因，被檢設(shè)備的穩(wěn)態(tài)電流信號(hào)極易夾雜危險(xiǎn)成分，本實(shí)用新型可對(duì)穩(wěn)態(tài)電流信號(hào)中有可能出現(xiàn)的隨機(jī)大電流信號(hào)成分進(jìn)行濾除；本實(shí)用新型可從電流幅值和相位上對(duì)由AD/DA變換、電路消耗、濾波處理等原因引起的電流信號(hào)失真進(jìn)行精準(zhǔn)補(bǔ)償；基于上述三個(gè)技術(shù)效果，本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)在保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)儀表同時(shí)不影響對(duì)被檢設(shè)備的檢定結(jié)果。
【附圖說(shuō)明】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0021]圖1是本實(shí)用新型的組成框圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的工作流程。
【具體實(shí)施方式】
[0023]在本實(shí)施例中，被檢設(shè)備是一臺(tái)多功能電測(cè)產(chǎn)品檢定裝置，其電流輸出信號(hào)通過(guò)Fluke A40B-50A電流分壓器進(jìn)行轉(zhuǎn)換后由Fluke MS05104示波器進(jìn)行觀察和捕捉。若讓其B相輸出20A/50HZ的交流信號(hào)，在執(zhí)行啟動(dòng)輸出后的瞬間捕捉到的波形中，可以看到伴隨著正常的正弦電流信號(hào)出現(xiàn)了隨機(jī)大電流信號(hào)，從捕捉到的對(duì)被檢設(shè)備執(zhí)行切換量程操作后瞬間的波形，也可以看到出現(xiàn)了幅值很大的尖峰電流脈沖。
[0024]如圖1所示，是本實(shí)用新型一種可避免危險(xiǎn)電流信號(hào)損害的標(biāo)準(zhǔn)儀表保護(hù)系統(tǒng)，包括:
[0025]電流采樣模塊，用于對(duì)被檢設(shè)備輸出的電流信號(hào)進(jìn)行高精度數(shù)字化；
[0026]主處理模塊，用于準(zhǔn)確計(jì)算電流信號(hào)的幅值、周期、相位等參數(shù)；
[0027]電流信號(hào)恢復(fù)模塊，用于對(duì)數(shù)字化的電流信號(hào)進(jìn)行模擬化，并從電流幅值和相位上對(duì)由AD/DA變換、電路消耗、濾波處理等原因引起的電流信號(hào)失真進(jìn)行精準(zhǔn)補(bǔ)償，最終整合調(diào)理使新電流信號(hào)的參數(shù)與原始電流信號(hào)幾乎一致，其一致程度可確保不影響標(biāo)準(zhǔn)儀表對(duì)被檢設(shè)備的檢定結(jié)果；
[0028]第一通斷控制電路1，用于在第二通斷控制電路2斷開(kāi)的情況下，其處于閉合狀態(tài)確保不會(huì)出現(xiàn)斷路，以及避免被檢設(shè)備暫態(tài)中的電流流向標(biāo)準(zhǔn)儀表；
[0029]第二通斷控制電路2，用于在等待濾波器參數(shù)更新的過(guò)程中，其處于斷開(kāi)狀態(tài)確保濾波器可正常工作之后才會(huì)有電流信號(hào)流入標(biāo)準(zhǔn)儀表；
[0030]在本實(shí)施例中,被檢設(shè)備的電流輸出端口與電流米樣模塊的信號(hào)輸入端和第一通斷控制電路I的信號(hào)輸入端相連，第一通斷控制電路I的信號(hào)輸出端與被檢設(shè)備的電流輸入端口相連，電流采樣模塊的信號(hào)輸出端與第二通斷控制電路2的信號(hào)輸入端、主處理模塊的信號(hào)輸入端相連；第二通斷控制電路2的信號(hào)輸出端與主處理模塊的濾波單元相連，主處理模塊的信號(hào)輸出端與信號(hào)恢復(fù)模塊的信號(hào)輸入端、第一通斷控制電路I的信號(hào)