CN104198977A - 一种基于平均功率误差的模拟输入合并单元准确度检测方法 - Google Patents
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Abstract
一种模拟输入合并单元准确度检测方法，其特征在于，所述方法以平均功率误差作为判断模拟输入合并单元计量准确度的依据，由带过零同步时钟输出的三相模拟标准源、三相标准电能表、报文分析模块设备构成模拟输入合并单元准确度检测电路。所述模拟输入合并单元测试时，所述三相模拟标准源输出三相对称的模拟电压、电流信号，电压电流功率因数可调；输出的同步对时时钟与A相电压过零点同步，同步精度为0.2us；输出电压电流准确度为0.02级；输出的同步对时时钟信号格式与被测模拟输入合并单元对时时钟格式一致，为IRIG_B码。本发明检测结果直接给出模拟输入合并单元的平均功率误差值，更能体现模拟输入合并单元的计量性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种模拟输入合并单元准确度检测方法，属于仪器校验和产品性能测试领域。
背景技术
模拟输入合并单元是一种新型的数字式计量设备，需要检测的计量性能包括比值差、相位误差、额定延时等，通常采用数字式检测方法，由于目前尚未建立数字式溯源体系，造成模拟输入合并单元的计量性能检测结果招人质疑，影响了模拟输入合并单元在电能计量装置中的推广应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为检测模拟输入合并单元准确度，提出一种基于平均功率误差的检测方法。
为了实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种模拟输入合并单元准确度检测方法，以平均功率误差作为判断模拟输入合并单元计量准确度的依据，由带过零同步时钟输出的三相模拟标准源（以下简称标准源）、三相标准电能表、报文分析模块设备构成模拟输入合并单元准确度检测电路。
所述标准源在输出三相模拟电压、电流信号的同时可输出与A相电压过零点同步的对时时钟信号，所述标准源三相模拟电压输出端与被测模拟输入合并单元电压输入端及所述三相标准电能表电压输入端并联连接；所述标准源三相模拟电流输出端与被测模拟输入合并单元电流输入端及所述三相标准电能表电流输入端串联连接；所述标准源过零同步对时时钟输出分别连接至被测模拟输入合并单元同步时钟输入端及所述报文分析模块同步时钟输入；所述三相标准电能表的电能脉冲输出至所述报文分析模块的标准电能脉冲输入端；被测模拟输入合并单元的采样值输出至报文分析模块。
模拟输入合并单元测试时，所述标准源输出三相对称的模拟电压、电流信号，电压电流功率因数可调，输出的同步对时时钟与A相电压过零点同步，同步精度为0.2us，输出电压电流准确度为0.02级，输出的同步对时时钟信号格式与被测模拟输入合并单元对时时钟格式一致，为IRIG_B码。
所述报文分析模块接收被测模拟输入合并单元输出的采样值数据并将其还原为电压、电流采样瞬时值，从同步对时时钟信号中提炼时间信息，通过计算得到电压电流采样值对应的平均被测功率值，所述报文分析模块对标准电能脉冲进行累加计数得到标准电能值，除以测试时间得到标准功率值，对比计算分析标准功率值与平均被测功率值的误差，以此作为判断被测模拟输入合并单元的准确度。
所述三相标准电能表为传统标准模拟电能表，通过传统方式进行量值溯源。
本发明的有益效果是，检测结果直接给出模拟输入合并单元的平均功率误差值，更能体现模拟输入合并单元的计量性能，检测项目及设备少，试验简单，劳动强度小，溯源至传统标准电能表，溯源能力强。
附图说明
图1是检测方法原理框图。
具体实施方式
为了更加具体地描述本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明技术方案中关键内容进行详细说明。
带过零同步输出的三相模拟标准源：
标准源由DDS（数字信号合成）信号发生器、AD转换模块、高精度高速功率放大器、时钟产生模块构成。DDS信号发生器产生可调的三相数字电压电流信号，经AD转换模块、高精度功率放大器转换为输出模拟电压电流信号，在DDS发生器输出数字至AD转换模块的同时输出一路与A相正向过零点同步的信号给时钟产生模块，时钟产生模块接收同步信号，输出满足格式要求的同步对时时钟信号。
平均功率误差计算：
报文分析模块主要完成平均功率误差计算过程，其实施步骤为：
（1）以同步对时时钟信号某一同步过零时刻为起始时刻t1，取N个周波，t2为N个周波后另一个同步过零时刻；
（2）接收被测模拟输入合并单元输出的采样值数据，将其还原为电压、电流采样瞬时值；
（3）将同时刻电压、电流瞬时值相乘、将t1至t2时间段对应的瞬时功率用准同步算法计算平均功率P2；
（4）对标准电能表输出脉冲进行计数，在每个同步过零点记录下脉冲数，依据记录的脉冲数，可得到t1至t2时间内标准电能，进而可得到平均功率的标准值P1；
（5）根据P1和P2即可得到被测合并单元的平均功率误差。
以上描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，对本技术领域的技术人员来说，在遵循本发明的基本原理下，可以做些改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种模拟输入合并单元准确度检测方法，其特征在于，所述方法以平均功率误差作为判断模拟输入合并单元计量准确度的依据，由带过零同步时钟输出的三相模拟标准源、三相标准电能表、报文分析模块设备构成模拟输入合并单元准确度检测电路；
所述三相模拟标准源在输出三相模拟电压、电流信号的同时输出与A相电压过零点同步的对时时钟信号；所述三相模拟标准源三相模拟电压输出端与被测模拟输入合并单元电压输入端及所述三相标准电能表电压输入端并联连接；所述三相模拟标准源三相模拟电流输出端与被测模拟输入合并单元电流输入端及所述三相标准电能表电流输入端串联连接；所述三相模拟标准源过零同步对时时钟输出分别连接至被测模拟输入合并单元同步时钟输入端及所述报文分析模块同步时钟输入端；所述三相标准电能表的电能脉冲输出至所述报文分析模块的标准电能脉冲输入端；被测模拟输入合并单元的采样值输出至报文分析模块。
2.根据权利要求1所述的一种模拟输入合并单元准确度检测方法，其特征在于，所述模拟输入合并单元测试时，所述三相模拟标准源输出三相对称的模拟电压、电流信号，电压电流功率因数可调；输出的同步对时时钟与A相电压过零点同步，同步精度为0.2us；输出电压电流准确度为0.02级；输出的同步对时时钟信号格式与被测模拟输入合并单元对时时钟格式一致，为IRIG_B码。
3.根据权利要求1所述的一种模拟输入合并单元准确度检测方法，其特征在于，所述报文分析模块接收被测模拟输入合并单元输出的采样值数据并将其还原为电压、电流采样瞬时值，从同步对时时钟信号中提炼时间信息，通过计算得到电压电流采样值对应的平均被测功率值，所述报文分析模块对标准电能脉冲进行累加计数得到标准电能值，除以测试时间得到标准功率值，对比计算分析标准功率值与平均被测功率值的误差，以此作为判断被测模拟输入合并单元的准确度。
4.根据权利要求1所述的一种模拟输入合并单元准确度检测方法，其特征在于，所述三相标准电能表为传统标准模拟电能表，通过传统方式进行量值溯源。
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