數(shù)字電能表校驗(yàn)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種數(shù)字電能表校驗(yàn)裝置，包括接口模塊、電源模塊和主控模塊；接口模塊對(duì)外提供標(biāo)準(zhǔn)連接端口和電能表連接；電源模塊與主控模塊連接并供電；主控模塊與接口模塊連接，發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)給電能表，并從電能表接收信號(hào)，用于檢測(cè)電能表的性能；外殼將接口模塊、電源模塊和主控模塊包裹在內(nèi)，以提供保護(hù)。本實(shí)用新型針對(duì)電能表的檢測(cè)需求設(shè)計(jì)了硬件電路，針對(duì)電能表的檢測(cè)要求進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)目的性強(qiáng)、檢測(cè)方便快速；采用主控模塊自動(dòng)控制對(duì)電能表的檢測(cè)，檢測(cè)過程自動(dòng)化、無人化、準(zhǔn)確化,同時(shí)本實(shí)用新型電路簡(jiǎn)單可靠，成本較低。
【專利說明】
數(shù)字電能表校驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型具體涉及一種數(shù)字電能表校驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，電能已經(jīng)成為了人們生產(chǎn)和生活中不可缺少的二次能源之一。電能表作為計(jì)量電能的計(jì)量?jī)x表，其計(jì)量準(zhǔn)確性，無論是對(duì)電力系統(tǒng)或者是對(duì)用戶，都是至關(guān)重要的。
[0003]目前，雖然有電能表的校準(zhǔn)儀器，但是現(xiàn)有的校準(zhǔn)儀器一般使用較為復(fù)雜，使用不便，而且校準(zhǔn)儀器電路復(fù)雜、成本較高，不利于校準(zhǔn)人員的使用。而且，由于現(xiàn)有的校準(zhǔn)儀器體積較大，非常不便于攜帶，對(duì)于特殊地理位置的電能表的校準(zhǔn)，其往往無法使用，給電能表的校準(zhǔn)帶來可不可避免的麻煩。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種適用于實(shí)驗(yàn)室和野外作業(yè)的、成本較低、使用方便的數(shù)字電能表校驗(yàn)裝置。
[0005]本實(shí)用新型提供的這種數(shù)字電能表校驗(yàn)裝置，包括接口模塊、電源模塊和主控模塊，接口模塊對(duì)外提供標(biāo)準(zhǔn)連接端口和電能表連接;電源模塊與主控模塊連接并供電；主控模塊與接口模塊連接，發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)給電能表，并從電能表接收信號(hào)，用于檢測(cè)電能表的性能;外殼將接口模塊、電源模塊和主控模塊包裹在內(nèi)，以提供保護(hù)。
[0006]所述的數(shù)字電能表校驗(yàn)裝置，還包括液晶顯示模塊;液晶顯示模塊與主控模塊連接，用于顯示數(shù)字電能表校驗(yàn)裝置的狀態(tài)和進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
[0007]所述的接口模塊包括光信號(hào)接收口電路、光信號(hào)發(fā)送口電路、標(biāo)準(zhǔn)脈沖輸出口電路和被檢脈沖輸入口電路。
[0008]所述的電源模塊包括交流/直流轉(zhuǎn)換模塊、3.3V電源轉(zhuǎn)換電路和12V電源轉(zhuǎn)換電路。
[0009]所述的主控模塊為工控機(jī)。
[0010]所述的主控模塊為DPS和FPGA;信號(hào)接收時(shí)，電能表輸出的光信號(hào)被轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)，DSP將電信號(hào)解碼后送至FPGA進(jìn)行計(jì)算并顯示;信號(hào)發(fā)送時(shí)FPGA生成標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)波形數(shù)據(jù)送入DSP，DSP將標(biāo)準(zhǔn)波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換協(xié)議轉(zhuǎn)換為光信號(hào)后輸出給電能表。
[0011]本實(shí)用新型針對(duì)電能表的檢測(cè)需求設(shè)計(jì)了硬件電路，能夠針對(duì)電能表的檢測(cè)要求進(jìn)行針對(duì)性的檢測(cè)，檢測(cè)目的性強(qiáng)、檢測(cè)方便快速;本實(shí)用新型采用主控模塊自動(dòng)控制對(duì)電能表的檢測(cè)，檢測(cè)過程自動(dòng)化、無人化、準(zhǔn)確化;同時(shí)本實(shí)用新型電路簡(jiǎn)單可靠，成本較低。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的功能模塊圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型的接口模塊電路原理圖。
[0014]圖3為本實(shí)用新型的電源模塊12V電源轉(zhuǎn)換電路原理圖。
[0015]圖4為本實(shí)用新型的電源模塊3.3V電源轉(zhuǎn)換電路原理圖。
[0016]圖5為本實(shí)用新型的液晶顯示模塊電路原理圖。
[0017]圖6為本實(shí)用新型的主控模塊電路示意圖。
[0018]圖7為本實(shí)用新型的外殼結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示為本實(shí)用新型的功能模塊圖:本實(shí)用新型提供的這種數(shù)字電能表校驗(yàn)裝置，包括主控模塊、液晶顯示模塊、電源模塊和接口模塊;電源模塊與液晶顯示模塊、主控模塊連接并供電；液晶顯示模塊與主控模塊連接，用于顯示數(shù)字電能表校驗(yàn)裝置的運(yùn)行參數(shù)，也可以用于對(duì)數(shù)字電能表校驗(yàn)裝置進(jìn)行參數(shù)設(shè)置;主控模塊與接口模塊連接，用于對(duì)被檢測(cè)電能表輸出標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)信號(hào)，也用于接收被檢測(cè)電能表輸出的信號(hào)以判別電能表的性會(huì)K。
[0020]所述的電源模塊包括交直流轉(zhuǎn)換電路、3.3V電源轉(zhuǎn)換電路和12V電源轉(zhuǎn)換電路;所述的接口模塊包括光信號(hào)接受口電路、光信號(hào)發(fā)送口電路、標(biāo)準(zhǔn)脈沖輸出口電路和被檢脈沖輸入口電路;所述的主控模塊可以采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，也可以采用“DPS+FPGA”的控制芯片:采用DPS+FPGA控制芯片，信號(hào)接收時(shí)，電能表輸出的光信號(hào)被轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)，DSP將電信號(hào)解碼后送至FPGA進(jìn)行計(jì)算并顯示;信號(hào)發(fā)送時(shí)FPGA生成標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)波形數(shù)據(jù)送入DSP，DSP將標(biāo)準(zhǔn)波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換協(xié)議轉(zhuǎn)換為光信號(hào)后輸出給電能表。
[0021]如圖2所示為本實(shí)用新型的接口模塊電路原理圖:本實(shí)用新型提供的接口包括圖中所示的Pl、P3和P4，三個(gè)接口采用標(biāo)準(zhǔn)接口形式與被測(cè)電能表連接;三路接口提供的三路信號(hào)(圖中標(biāo)示 ISO_REACT_PLUSE_IN、ISO_ACT_PLUSE_IN 和 IS0_ACT_PLUSE_0UT)接口通過隔離芯片進(jìn)行信號(hào)隔離后輸出三路信號(hào)(圖中標(biāo)示REACT_PLUSE_IN_1、ACT_PLUSE_2和ACT_PLUSE_0UT);其中的兩路信號(hào)REACT_PLUSE_IN_1和ACT_PLUSE_2再通過反相器反向后再輸入到控制器。
[0022]如圖3所示為12V電源轉(zhuǎn)換電路原理圖:圖中的P8為接口，其與交流/直流轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接;交流/直流轉(zhuǎn)換模塊采用AC 220V轉(zhuǎn)DC 12V的交流/直流轉(zhuǎn)換模塊，12V輸出端通過兩個(gè)濾波電容(圖中標(biāo)示C29和C30)后輸入到線性穩(wěn)壓器(圖中標(biāo)示U8)的I腳，線性穩(wěn)壓器的2腳與地連接，3腳為輸出端，將輸入端的12V電壓進(jìn)行穩(wěn)壓后輸出穩(wěn)定的12V電源電壓，再通過兩個(gè)濾波電容(圖中標(biāo)示C31和C33)后對(duì)外供電。
[0023]如圖4所示為本實(shí)用新型的電源模塊3.3V電源轉(zhuǎn)換電路原理圖:5V電源輸入信號(hào)(圖中標(biāo)示CM_nPWD)通過兩個(gè)限流電阻(圖中標(biāo)示R8與R9)或輸出到5V轉(zhuǎn)3.3V電源芯片(圖中標(biāo)示Ul)的2腳，通過芯片的2腳通過多個(gè)濾波電容(圖中標(biāo)示C14、C15和C16)接地、通過一個(gè)齊納二極管接地作為保護(hù)，同時(shí)還通過一個(gè)指示燈(圖中標(biāo)示LED1)接地作為工作電源的指示;芯片的I腳和8腳通過電容(圖中標(biāo)示C13)連接，芯片的4腳直接通過濾波電容(圖中標(biāo)示C18)接地;芯片的8腳為輸出引腳，7腳為接地引腳直接接地;芯片的8腳通過兩個(gè)濾波電感(圖中標(biāo)示L4和L5 )輸出+3.3V電源，輸出的+3.3V電源還通過三個(gè)濾波電容(圖中標(biāo)示C10、C11和C12)接地;輸出端的3個(gè)電壓采樣電阻(圖中標(biāo)示R11、R12和R13)串接后接地，電壓采樣的信號(hào)連接在電阻R12和R13之間，電壓采樣信號(hào)連接到洗片的5腳;芯片的6腳和7腳之間連接有并聯(lián)的RC電路(圖中標(biāo)示Rl O和Cl 9 )和濾波電容(圖中標(biāo)示Cl 7 )。
[0024]如圖5所示為本實(shí)用新型的液晶顯示模塊電路原理圖:圖中的Pl為接線端子，端子的1、3、5、7、9和 11腳與控制器連接，端子的13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45和47腳均直接與地連接，38腳連接信號(hào)FPGA-1NT，40腳連接信號(hào)PG7，42腳連接信號(hào)PG3，44腳連接信號(hào)PG4，46腳連接信號(hào)PG2，48腳腳連接信號(hào)PF15，34腳和36腳均連接3.3￥電源，32腳接地;端子的6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28和30腳分別通過各自的限流電阻輸出信號(hào)到液晶顯示模塊，同時(shí)輸出的信號(hào)也通過各自的濾波電容接地;端子的2腳連接地，4腳連接LCD_VDD的電源信號(hào)。
[0025]如圖6所示為本實(shí)用新型的主控模塊電路示意圖:圖中的左邊芯片為PHY芯片(物理接口收發(fā)器芯片)，中間為控制器模塊，采用DSP+FPGA的電路方式；圖中的右上方芯片為電源芯片(圖中標(biāo)示Power)，右下方為擴(kuò)展的存儲(chǔ)器芯片(圖中標(biāo)示Flash);控制器模塊與電源芯片共有8路信號(hào)連接，分別為電源信號(hào)VR0UT、復(fù)位信號(hào)nRST，第一時(shí)鐘信號(hào)RsCLKO、RFXO信號(hào)、DROPRI信號(hào)、第二時(shí)鐘信號(hào)TSCLKO、IFXO信號(hào)和D1PRI信號(hào)；控制器模塊與擴(kuò)展存儲(chǔ)器Flash之間通過排線(圖中標(biāo)示PF[0…15])連接，控制模塊與PHY芯片同樣通過排線(圖中標(biāo)示PG[0...15])連接;此外，控制模塊與PHY芯片還通過18路信號(hào)引腳連接，包括控制信號(hào)E_MDC、E_MD10信號(hào)、接收端數(shù)據(jù)信號(hào)E_TXD0、E_TXD1、E_TXD2、E_TXD3以接收端使能信號(hào)E_TX_EN和接收端時(shí)鐘E_TX_CLK，E_DN信號(hào)、E_C0L信號(hào)以及接收端數(shù)據(jù)信號(hào)E_RXD0、E_RXDl、E_RXD2和E_RXD3，E_RX_DV信號(hào)、接收端時(shí)鐘信號(hào)E_DX_CLK信號(hào)、接收端使能信號(hào)E_RX_ER信號(hào)和E_CRX信號(hào)；此外，PHY芯片還與電源芯片通過兩路信號(hào)(圖中標(biāo)示E_LED(^PE_LED I)連接。
[0026]如圖7所示為本實(shí)用新型的外殼結(jié)構(gòu)示意圖:圖中標(biāo)號(hào)分別為:1-面板;2-數(shù)字接口單元;3-連接柱;4-支架;5-中央控制單元;6-安全箱上盒;7-密封圈；8-安全箱下盒;9-螺釘;本實(shí)用信息的這種外殼結(jié)構(gòu)包括安全箱上盒、安全箱下盒和面板，面板上開設(shè)有液晶顯示單元的顯示窗和與接口模塊配套使用的槽口；面板通過連接柱和安全箱下盒定位以及連接，同時(shí)還通過螺釘與安全箱下盒固定;安全箱上盒和安全箱下盒通過活動(dòng)鉸鏈連接在一起，同時(shí)在安全箱上盒和安全箱下盒之間設(shè)置有密封圈；所述的安全箱下盒還設(shè)置有能夠?qū)⒄麄€(gè)數(shù)字電能表校驗(yàn)裝置提起的提手，以便于數(shù)字電能表校驗(yàn)裝置的攜帶;安全箱下盒上設(shè)置有一圈支架，所述支架用于固定面板。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種數(shù)字電能表校驗(yàn)裝置，其特征在于包括接口模塊、電源模塊和主控模塊，接口模塊對(duì)外提供標(biāo)準(zhǔn)連接端口和電能表連接；電源模塊與主控模塊連接并供電；主控模塊與接口模塊連接，發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)給電能表，并從電能表接收信號(hào)，用于檢測(cè)電能表的性能；外殼將接口模塊、電源模塊和主控模塊包裹在內(nèi)，以提供保護(hù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字電能表校驗(yàn)裝置，其特征在于還包括液晶顯示模塊;液晶顯示模塊與主控模塊連接，用于顯示數(shù)字電能表校驗(yàn)裝置的狀態(tài)和進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字電能表校驗(yàn)裝置，其特征在于所述的接口模塊包括光信號(hào)接收口電路、光信號(hào)發(fā)送口電路、標(biāo)準(zhǔn)脈沖輸出口電路和被檢脈沖輸入口電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字電能表校驗(yàn)裝置，其特征在于所述的電源模塊包括交流/直流轉(zhuǎn)換模塊、3.3V電源轉(zhuǎn)換電路和12V電源轉(zhuǎn)換電路。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字電能表校驗(yàn)裝置，其特征在于所述的主控模塊為工控機(jī)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字電能表校驗(yàn)裝置，其特征在于所述的主控模塊為DPS和FPGA;信號(hào)接收時(shí)，電能表輸出的光信號(hào)被轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)，DSP將電信號(hào)解碼后送至FPGA進(jìn)行計(jì)算并顯示;信號(hào)發(fā)送時(shí)FPGA生成標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)波形數(shù)據(jù)送入DSP，DSP將標(biāo)準(zhǔn)波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換協(xié)議轉(zhuǎn)換為光信號(hào)后輸出給電能表。
【文檔編號(hào)】G01R35/04GK205450251SQ201620232155
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月24日
【發(fā)明人】王何平, 歐陽金興
【申請(qǐng)人】威勝集團(tuán)有限公司