手持式電能表功耗檢測儀的製作方法
2023-06-14 20:47:21 2
手持式電能表功耗檢測儀的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種手持式電能表功耗檢測儀，包括絕緣外殼、用於顯示檢測結果和運行狀態的液晶顯示器、電源、矩陣鍵盤、片上處理系統、存儲器和通訊模塊，所述片上處理系統、存儲器和通訊模塊均設於所述絕緣外殼內，所述片上處理系統分別連接液晶顯示器、電源、矩陣鍵盤、存儲器和通訊模塊，所述矩陣鍵盤設於所述絕緣外殼上，所述液晶顯示器嵌在所述絕緣外殼的表面；該種手持式電能表功耗檢測儀，集成了對電能表自身的電壓線路有功功率、電壓線路無功功率、電流線路無功功率等數據自動檢測的功能。不僅能夠精確地檢測電能表功耗，而且通過使用電流互感器和電壓互感器的方式採集電流和電壓，增強了操作的安全性。
【專利說明】手持式電能表功耗檢測儀
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種手持式電能表功耗檢測儀。
【背景技術】
[0002]電能表的功耗檢測包括三項數據:電壓線路視在功率、有功功率、電流線路視在功率。目前常用測量方法如下:一、對電壓線路進行功耗檢測時，需在參比電壓、參比電流、參比溫度和參比頻率下，測量電壓線路的視在功率和有功功率。讀取電壓線路中網特表的示值P，即為電壓線路的有功功率；讀取數字式電壓線路中電流表的示值I，計算其與參比電壓的乘積為該電壓線路的視在功率。二、在對電流線路進行功耗檢測時，需在參比電壓、參比電流、參比溫度和參比頻率下，測量電流線路的視在功率。讀取電流線路電壓示值U，計算其與參比電流的乘積為該電流線路的視在功率。
[0003]這樣的檢測方法會出現一些不合理的檢測結果。如對三相四線多功能電能表檢測時會出現電能表的視在功率小於有功功率的現象，這在原理上是不可能的。問題出在測量電壓線路視在功耗時，用普通萬用表測量的電流有效值(RMS)不一定是電壓線路電流的真實有效值(TRMS)，因為電能表內部電感、電容期間的應用使得電壓線路的電流不一定是正弦波。利用含有波形顯示的Flukel87電網質量分析儀對上述電能表電壓線路電流進行分析，可以看出電流波形已經發生嚴重畸變。數字萬用表利用平均值轉換法來進行測量，先測得平均值，再根據正弦波有效值和平均值的關係，使儀表直接顯示電壓有效值VRMS，這種檢測僅適用於正弦波，對于波形失真的測量無能為力，所以帶來了錯誤的測量結果。另外，使用目前方法還存在多臺儀表分別測量，數據需要人工計算才能得到結果和可操作性不強等問題。而且使用萬用表比接入強電迴路，存在一定的安全隱患。
[0004]上述問題是在電能表功耗檢測儀的設計與生產過程中應當予以考慮並解決的問題。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提供一種手持式電能表功耗檢測儀解決現有技術中存在的多臺儀表分別測量，數據需要人工計算才能得到結果和可操作性不強，且使用萬用表比接入強電迴路，存在一定的安全隱患的問題。
[0006]本實用新型的技術解決方案是:
[0007]一種手持式電能表功耗檢測儀，包括絕緣外殼、用於顯示檢測結果和運行狀態的液晶顯示器、電源、矩陣鍵盤、片上處理系統、存儲器和通訊模塊，所述片上處理系統、存儲器和通訊模塊均設於所述絕緣外殼內，所述片上處理系統分別連接液晶顯示器、電源、矩陣鍵盤、存儲器和通訊模塊，所述矩陣鍵盤設於所述絕緣外殼上，所述液晶顯示器嵌在所述絕緣外殼的表面。
[0008]優選地，所述存儲器採用24LC256存儲晶片，所述通訊模塊採用PL2303串口轉USB
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心/T O[0009]優選地，所述片上處理系統採用71M6541D晶片。
[0010]優選地，所述手持式電能表功耗檢測儀分別通過電流互感器、電壓互感器連接被測電能表，所述手持式電能表功耗檢測儀通過所述通訊模塊連接計算機。
[0011]本實用新型一種手持式電能表功耗檢測儀，在功率測量方面，採用71M6541D晶片，71M6541D晶片包含Λ - Σ模數轉換器以及電能計量引擎，能夠精確地測量瞬時電壓、電流和計算IRMS、VRMS、有功功率、無功功率，滿足功耗測量的要求。在檢測自動化方面，71M6541D晶片具有三路USART，在採集到的功耗數據需要生成報表和列印時，能夠通過通訊模塊將數據上傳到計算機中，以便報表的生成和列印。該種手持式電能表功耗檢測儀中，電源提供3.3V電壓，簡化了需要使用多臺設備測量功耗的繁瑣。最後在安全性方面，該種手持式電能表功耗檢測儀，在測量迴路中採用了電流互感器和電壓互感器，實現了強弱電隔離，提高了操作的安全性。
[0012]該種手持式電能表功耗檢測儀,集成了對電能表自身的電壓線路有功功率、電壓線路無功功率、電流線路無功功率等數據自動檢測的功能。手持設備上的液晶顯示器實時顯示檢測的動態過程，當檢測結束後，與上位機程序相配合可將採集到的數據上傳到計算機中，完成報表的生成和列印。
[0013]本實用新型的有益效果是:本實用新型一種手持式電能表功耗檢測儀，集成了對電能表自身的電壓線路有功功率、電壓線路無功功率、電流線路無功功率等數據自動檢測的功能。不僅能夠精確地檢測電能表功耗，而且通過使用電流互感器和電壓互感器的方式採集電流和電壓，增強了操作的安全性。解決了由於電壓和電流畸變而導致的檢測結果不準確的問題，以及使用單項儀器和萬用表檢測功耗所帶來的操作繁瑣和安全隱患的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型實施例的結構示意圖；
[0015]圖2是本實用新型實施例中絕緣外殼、矩陣鍵盤和液晶顯示器的結構示意圖；
[0016]圖3是本實用新型實施例中與被測電能表的連接示意圖；
[0017]其中:1-絕緣外殼，2-液晶顯示器，3-矩陣鍵盤，4-電源，5-片上處理系統，6_存儲器，7-通訊模塊，8-電流互感器，9-電壓互感器，10-計算機，11-被測電能表。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖詳細說明本實用新型的優選實施例。
[0019]如圖1和圖2所示，本實施例提供一種手持式電能表功耗檢測儀，包括絕緣外殼1、用於顯示檢測結果和運行狀態的液晶顯示器2、電源4、矩陣鍵盤3、片上處理系統5、存儲器6和通訊模塊7，所述片上處理系統5、存儲器6和通訊模塊7均設於所述絕緣外殼I內，所述片上處理系統5分別連接液晶顯示器2、電源4、矩陣鍵盤3、存儲器6和通訊模塊7，所述矩陣鍵盤3設於所述絕緣外殼I上，所述液晶顯示器2嵌在所述絕緣外殼I的表面。所述液晶顯示器2採用NH12864J-1藍顯示模塊。所述存儲器6採用24LC256存儲晶片，所述通訊模塊7採用PL2303串口轉USB晶片。所述片上處理系統5採用71M6541D晶片。所述手持式電能表功耗檢測儀分別通過電流互感器8、電壓互感器9連接被測電能表11，所述手持式電能表功耗檢測儀通過所述通訊模塊7連接計算機10。[0020]本實施例的工作流程為:通過矩陣鍵盤3中的TURN ON按鈕啟動手持設備，輸入被測電能表11的編號，如圖3所示將該種手持式電能表功耗檢測儀與被測電能表11相連接，按下START按鈕啟動檢測。當檢測完成後會在液晶顯示器2中顯示檢測到的功耗值。如需將檢測到的數據導入到報表中，則需要通過通訊模塊7的USB線與計算機10相連接，上位機程序會自動讀取存儲器6中的功耗數據。
[0021]本實用新型一種手持式電能表功耗檢測儀，在功率測量方面，利用專門的功耗計量晶片檢測電能表功耗，採用71M6541D晶片，71M6541D晶片包含Λ - Σ模數轉換器以及電能計量引擎，能夠精確地測量瞬時電壓、電流和計算IRMS、VRMS、有功功率、無功功率，滿足功耗測量的要求。在檢測自動化方面，71M6541D晶片具有三路USART，在採集到的功耗數據需要生成報表和列印時，能夠通過通訊模塊7將數據上傳到計算機10中，以便報表的生成和列印。該種手持式電能表功耗檢測儀中，電源4提供3.3V電壓，簡化了需要使用多臺設備測量功耗的繁瑣。最後在安全性方面，該種手持式電能表功耗檢測儀，在測量迴路中採用了電流互感器8和電壓互感器9，實現了強弱電隔離，提高了操作的安全性。
[0022]該種手持式電能表功耗檢測儀,集成了對電能表自身的電壓線路有功功率、電壓線路無功功率、電流線路無功功率等數據自動檢測的功能。手持設備上的液晶顯示器2實時顯示檢測的動態過程，當檢測結束後，與上位機程序相配合可將採集到的數據上傳到計算機10中，完成報表的生成和列印。該種手持式電能表功耗檢測儀,不僅能夠精確地檢測電能表功耗，而且通過使用電流互感器8和電壓互感器9的方式採集電流和電壓，增強了操作的安全性。解決了由於電壓和電流畸變而導致的檢測結果不準確的問題，以及使用單項儀器和萬用表檢測功耗所帶來的操作繁瑣和安全隱患的問題。
【權利要求】
1.一種手持式電能表功耗檢測儀，其特徵在於:包括絕緣外殼(I)、用於顯示檢測結果和運行狀態的液晶顯示器(2)、電源(4)、矩陣鍵盤(3)、片上處理系統(5)、存儲器(6)和通訊模塊(7)，所述片上處理系統(5)、存儲器(6)和通訊模塊(7)均設於所述絕緣外殼(I)內，所述片上處理系統(5)分別連接液晶顯示器(2)、電源(4)、矩陣鍵盤(3)、存儲器(6)和通訊模塊(7 )，所述矩陣鍵盤(3 )設於所述絕緣外殼(I)上，所述液晶顯示器(2 )嵌在所述絕緣外殼(I)的表面。
2.如權利要求1所述的手持式電能表功耗檢測儀，其特徵在於:所述存儲器(6)採用24LC256存儲晶片，所述通訊模塊(7)採用PL2303串口轉USB晶片。
3.如權利要求1或2所述的手持式電能表功耗檢測儀，其特徵在於:所述片上處理系統(5)採用71M6541D晶片。
4.如權利要求1或2所述的手持式電能表功耗檢測儀，其特徵在於:所述手持式電能表功耗檢測儀分別通過電流互感器(8)、電壓互感器(9)連接被測電能表(11)，所述手持式電能表功耗檢測儀通過所述通訊模塊(7 )連接計算機(10 )。
【文檔編號】G01R11/54GK203551626SQ201320621613
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月10日 優先權日:2013年10月10日
【發明者】馬宇明, 趙波, 陳道升, 李博, 趙敏, 孫浩, 談彬武 申請人:江蘇省計量科學研究院