CN201984112U - 全自动负载箱测试仪 - Google Patents
全自动负载箱测试仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201984112U CN201984112U CN 201120042879 CN201120042879U CN201984112U CN 201984112 U CN201984112 U CN 201984112U CN 201120042879 CN201120042879 CN 201120042879 CN 201120042879 U CN201120042879 U CN 201120042879U CN 201984112 U CN201984112 U CN 201984112U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- load box
- module
- full
- power supply
- automatic load
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 7
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 10
- 238000007639 printing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 241001442234 Cosa Species 0.000 description 2
- 244000089409 Erythrina poeppigiana Species 0.000 description 2
- 235000009776 Rathbunia alamosensis Nutrition 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012821 model calculation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种全自动负载箱测试仪，包括PC机、其特征在于：还包括DSP控制模块、AD采样模块、D/A转换模块、数控线性电源，所述PC机通过CAN总线与DSP控制模块通信，所述DSP控制模块与D/A转换模块连接，所述D/A转换模块与数控线性电源相连接，所述数控线性电源与待测负载箱连接输送稳定的电压信号，所述待测负载箱与AD采样模块连接，AD采样模块与DSP控制模块连接。本实用新型解决了现有技术中负载箱校验仪测量精度较低、显示位数不足、测试速度慢的问题。本实用新型提供了一种可以实现对负载箱高精度自动测试的装置，并且具有报表储存、出具、打印等功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力计量相关的负载箱测试自动检测装置，可以检测电流负载箱、电压负载箱的误差精度等级是否符合相关的规范，属于电力***计量检测技术领域。
背景技术
目前负载箱的检定使用校验仪过程中效率比较低，接线比较复杂。原有的校验仪的精度与显示位数不足，原有负荷箱的检测有两种方法：一种是采用电工式互感器校验仪整检台，此种方法测量精度高，测量范围也比较宽，但测试速度慢，而电子式互感器校验台一般不具有测量负荷箱特别是测量大容量负荷箱的功能。另一种方法需要外接调压器升流器，隔离电压互感器等，而且由于互感器校验仪本身的精度不高，造成测量结果误差较大。两种方法都存在着同一问题，不能出具各种报表或证书，而且数据备份维护以及与电力MIS***的连接都存在着较大的问题。由于上述种种原因，对于要求一年一检的负荷箱，各电科院、电力局、各地质量技术监督局都觉得检定与校验负荷箱是一项费时费力的工作。
实用新型内容
为了解决现有技术中负载箱校验仪测量精度较低、显示位数不足、测试速度慢的问题。本实用新型提供了一种可以实现对负载箱高精度且能够自动测试的装置，并且具有报表储存、出具、打印等功能。
本实用新型全自动负载箱测试仪的工作原理：
目前电流、电压负载箱都是采用电工式原理，通过电阻和电感的串联方式来取得相应的阻抗和导纳的大小。
为了准确测量电流负载箱的阻抗，通过控制数控线性电源输出一个稳定的电流信号到电流负载箱的接线端子上，通过AD采样模块采样接线端子上的电压信号的大小和与电流信号的角度差，可以计算出相应的电阻和电抗的大小。
为了准确测量电压负载箱的导纳，通过控制数控线性电源输出一个稳定的电压信号到电压负载箱的接线端子上，通过AD采样模块采样回路中的电流信号的大小和与电压信号的角度差，可以计算出相应的电导和电纳的大小。
使用AD采样模块采样到电压和电流信号的大小后，通过快速傅立叶FFT算法可以计算出两路信号的角度差，通过相应的三角函数计算可以求出阻抗和导纳的大小。
例如：
假设采样到的电压为U，电流为I，相位差为a(单位为度);
电流负载箱：
电阻R=U/I*COSa;
电抗X=U/I*SINa;
电压负载箱：
电导G=I/U*COSa;
电纳B=-I/U*SINa;
为了达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：
一种全自动负载箱测试仪，包括PC机、其特征在于：还包括DSP控制模块、AD采样模块、D/A转换模块、数控线性电源，所述PC机通过CAN总线与DSP控制模块通信，所述DSP控制模块与D/A转换模块连接，所述D/A转换模块与数控线性电源相连接，所述数控线性电源与待测负载箱连接输送稳定的电压信号，所述待测负载箱与AD采样模块连接，AD采样模块与DSP控制模块连接。
前述的一种全自动负载箱测试仪，其特征在于：所述PC机包括人机交互界面、数据库模块、通讯模块、MIS接口模块。
前述的一种全自动负载箱测试仪，其特征在于：所述DSP控制模块采用LF2407A芯片。
前述的一种全自动负载箱测试仪，其特征在于：所述AD采样模块采用14位的MAX125芯片，具有8通道同步采样功能。
前述的一种全自动负载箱测试仪，其特征在于：所述D/A转换模块采用14位的AD7538芯片，用来控制调节数控线性电源的输出电压大小。
前述的一种全自动负载箱测试仪，其特征在于：数控线性电源采用单片机控制的三极管甲类放大模式，设置有0－5V模拟输入接口，输出电压正比于输入电压。
前述的一种全自动负载箱测试仪，其特征在于：所述PC机的USB接口与USB-CAN转换板的USB接口连接，所述USB-CAN转换板的CAN总线接口与DSP控制模块的CAN接口连接。
本实用新型的有益效果是：全自动负载箱测试仪是以个人计算机PC为人机操作界面，以数字信号处理器DSP为控制器，以数字程控线性电源为激励源的自动测量装置。全自动负载箱测试仪采用全新的设计，将调压器、升流器、隔离电压互感器融为一体，同时也扩大了量程范围。在检定负荷箱的过程中，不需要外接任何设备，接线也很简单，同时该仪器上位机为PC，采用大屏幕液晶显示器，显示直观，操作方便；上位管理软件采用数据库***，可以方便的储存测试结果，出具报表；预留MIS***接口，可以和上位MIS***无缝连接。
附图说明
图1 本实用新型全自动负载箱测试仪的***结构图；
图2 本实用新型全自动负载箱测试仪的软件构成图；
图3 本实用新型主电路框图；
图4本实用新型参数计算原理框图；
图5本实用新型CAN总线通信电路框图；
图6本实用新型DA部分电路原理图；
图7本实用新型AD部分电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
如图所示，全自动负载箱测试仪，包括PC机、DSP控制模块、AD采样模块、D/A转换模块、数控线性电源。
上位PC机，主要包括测试管理软件、通讯软件。测试管理软件又包括测试的人机交互界面、数据库模块、通讯模块、MIS接口模块等。
人机交互界面采用VS开发***，具有WINDOWS标准的界面风格和操作方式，对应任何会使用WINDOWS***计算机的人来说，很快就可以熟练的掌握测试的操作。
通讯软件采用工业现场总线的CAN总线技术，CAN-bus(Controller Area Network)即控制器局域网，是国际上应用最广泛的开放式现场总线之一。作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式，CAN-bus已被广泛应用到各个自动化控制***中。例如，在汽车电子、自动机械、智能大厦、电力***、安防监控、船舶海运、电梯控制、消防安全等各领域，CAN-bus都具有不可比拟的优越性。
CAN-bus以其开发维护的低成本、高总线利用率、很远的传输距离（最远可达10Km）、高速的传输速率(最高可达1Mbps)、根据优先级的多主结构、可靠的错误检测和处理机制，全面弥补了传统RS-485网络的低总线利用率、单主从结构、无硬件错误检测的不足，使用户能组建起稳定、高效的现场总线控制***，从而产生最大的实际价值。
本实用新型CAN现场总线，接口芯片为飞利浦的PCA82C250。CAN总线采用两线差分的方式传输信号，信号的速率高达1Mbps.CAN总线采用非破坏性的总线仲裁技术，总线上的信号按照发送芯片的优先级进行仲裁，优先级高的先发，优先级低的后发，整个仲裁采用硬件方式，无需软件干预即可完成。采用数据包的方式，每包最多传输8个字节的数据，既可以满足一般数据量的要求，也不会占用太多的总线时间，符合总线实时性的要求。通过计算机的USB接口进行转换，只要是有USB接口的计算机都可以很方便的使用。而且CAN总线具有可靠性高、数据传输快、协议开放等特点，非常适合于电力***的通讯。
数据库模块采用微软公司流行的SQL***，具有兼容性好、可靠性高的特点，可以与绝大部分的数据接口配合。
MIS接口采用电力***通用的标准，使用方便。
本实用新型DSP控制模块采用TI公司的通用2000系列的LF2407A，速度为40M，具有丰富的外设单元，包括CAN总线模块、串口模块、IO接口、SPI等接口。
本实用新型AD采样模块：前级使用0.1％精度的电压和电流互感器，调理电路采用高精度运放TLC2652和0.05％的电阻，经过ADG409的程控放大和有源滤波电路，将处理过符合幅值要求的信号送入14位的MAX125芯片，MAX125芯片具有8通道同步采样功能，采样精度大于0.05％。采样频率控制采用CD4046和CD4020组成的锁相环电路，将信号频率放大64倍，即采样频率为3.2KHZ。
本实用新型D/A转换模块采用AD9851信号发生、OP285运放和AD7538。AD9851是高精度的DDS（直接频率合成）芯片，可以产生频率稳定可调、幅值稳定的正弦信号，通过调整AD7538的参考信号大小来控制输出幅值，14位的DA理论上具有2^14，即1/16384的精度，可以精确的调节数控线性电源的输出电压大小，为测量提供了稳定性和精确性的保证。
PLD可编程逻辑门阵列器件采用XILINX的XC95144，方便总线和IO口的扩展和地址译码。
本实用新型数控线性电源采用单片机控制的三极管甲类放大模式，采用0－5V模拟输入接口 ，输出电压正比于输入电压。通过单片机控制的闭环工作方式，可以稳定、精确的输出电压信号，排除了电源波动、负载和温度变化所带来的电压输出不稳定问题。
工作时，PC机上的测试管理软件通过通讯模块与DSP控制模块进行数据、指令的交换。测试管理软件选定了相应的负载箱规格、量程、角度以后，将数据下传到控制板。控制板上的DSP控制模块接收到数据以后，通过控制D/A的大小和频率到数控线性电源，数控线性电源起到一个功率放大器的作用，将0－5V的交流信号放大到0－120V的交流信号，并且有200VA左右的功率输出能力，可以满足5A,1A,100V,100/3V,100/1.732V等规格的负载箱功率要求。
本实用新型全自动负载箱测试仪的校验工作过程如下：
依据负载箱的精度等级（一般为3级），计算出各个档位的数据的大小，列成表格。
通过本全自动负载箱测试仪对负载箱进行测量，PC机自动将数据填入表格，并且通过不同颜色的显示（红色表示不合格，黑色表示合格），是否满足相应的精度要求是一目了然的。
对于满足误差要求的负载箱可以直接出具报表，打印或储存。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种全自动负载箱测试仪，包括PC机、其特征在于：还包括DSP控制模块、AD采样模块、D/A转换模块、数控线性电源，所述PC机通过CAN总线与DSP控制模块通信，所述DSP控制模块与D/A转换模块连接，所述D/A转换模块与数控线性电源相连接，所述数控线性电源与待测负载箱连接输送稳定的电压信号，所述待测负载箱与AD采样模块连接，AD采样模块与DSP控制模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种全自动负载箱测试仪，其特征在于：所述PC机包括人机交互界面、数据库模块、通讯模块、MIS接口模块。
3.根据权利要求2所述的一种全自动负载箱测试仪，其特征在于：所述DSP控制模块采用LF2407A芯片。
4.根据权利要求3所述的一种全自动负载箱测试仪，其特征在于：所述AD采样模块采用14位的MAX125芯片，具有8通道同步采样功能。
5.根据权利要求4所述的一种全自动负载箱测试仪，其特征在于：所述D/A转换模块采用14位的AD7538芯片，用来控制调节数控线性电源的输出电压大小。
6.根据权利要求5所述的一种全自动负载箱测试仪，其特征在于：数控线性电源采用单片机控制的三极管甲类放大模式，设置有0－5V模拟输入接口，输出电压正比于输入电压。
7.根据权利要求6所述的一种全自动负载箱测试仪，其特征在于：所述PC机的USB接口与USB-CAN转换板的USB接口连接，所述USB-CAN转换板的CAN总线接口与DSP控制模块的CAN接口连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201120042879 CN201984112U (zh) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | 全自动负载箱测试仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201120042879 CN201984112U (zh) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | 全自动负载箱测试仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201984112U true CN201984112U (zh) | 2011-09-21 |
Family
ID=44611570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201120042879 Expired - Lifetime CN201984112U (zh) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | 全自动负载箱测试仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201984112U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102141585A (zh) * | 2011-02-21 | 2011-08-03 | 江苏方天电力技术有限公司 | 全自动负载箱测试仪 |
| CN103778830A (zh) * | 2014-01-09 | 2014-05-07 | 广西电网公司电力科学研究院 | 电流负载箱模拟器 |
| CN108680804A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-10-19 | 哈尔滨理工大学 | 基于总线控制的交、直流电阻负载***及控制方法 |
-
2011
- 2011-02-21 CN CN 201120042879 patent/CN201984112U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102141585A (zh) * | 2011-02-21 | 2011-08-03 | 江苏方天电力技术有限公司 | 全自动负载箱测试仪 |
| CN103778830A (zh) * | 2014-01-09 | 2014-05-07 | 广西电网公司电力科学研究院 | 电流负载箱模拟器 |
| CN108680804A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-10-19 | 哈尔滨理工大学 | 基于总线控制的交、直流电阻负载***及控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101149425B (zh) | 一种电子式电能表调试、校验自动化*** | |
| CN201373911Y (zh) | 一种开关电源综合测试*** | |
| CN201867490U (zh) | 多表位标准电能表检定装置 | |
| CN202351347U (zh) | 配电变压器监测终端装置 | |
| CN103208839A (zh) | 基于can总线的锂离子电池组充电机及充电控制方法 | |
| CN204989450U (zh) | 一种便携式电能表检定装置及电能表检定*** | |
| CN104345294A (zh) | 一种电能表动态性能测试装置 | |
| CN103964312B (zh) | 电动葫芦能效测试装置及测试方法 | |
| CN103176066A (zh) | 数字化电能质量监测装置 | |
| CN201984112U (zh) | 全自动负载箱测试仪 | |
| CN202522635U (zh) | 综合电参数测量装置 | |
| CN102141585A (zh) | 全自动负载箱测试仪 | |
| CN209148845U (zh) | 一种基于力控的电机驱动控制***能效检测试验台架 | |
| CN201053976Y (zh) | 一种低压配电领域多回路电能计量装置 | |
| CN201188128Y (zh) | 一种电子式电能表调试、校验自动化*** | |
| CN205608103U (zh) | 一种全触屏的便携式电能质量监测仪 | |
| CN201812005U (zh) | 一种模拟量输入/输出模块性能测试箱及测试*** | |
| CN110471097A (zh) | 用于复杂辐射环境的宽量程区域γ辐射检测仪及检测方法 | |
| CN201639489U (zh) | 变频电源实验平台及其监控*** | |
| CN205092662U (zh) | 一种电力用智能交直流一体化电源监控*** | |
| CN206237139U (zh) | 一种可扩展无功补偿控制器 | |
| CN103207378A (zh) | 一种避雷器阻性电流源仿真*** | |
| CN208672749U (zh) | 一种耐压绝缘电阻综合测试平台 | |
| CN202649814U (zh) | 便携式智能控制器特性测试装置 | |
| CN103683299B (zh) | 一种配电变压器分支负荷监测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: JIANGSU ELECTRIC POWER COMPANY STATE GRID CORPORAT Effective date: 20121128 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20121128 Address after: 211102 Su mansion, No. 58 Su Fang Avenue, Jiangning District, Jiangsu, Nanjing Patentee after: Jiangsu Fangtian Power Technology Co., Ltd. Patentee after: Jiangsu Electric Power Company Patentee after: State Grid Corporation of China Address before: 211102 Su mansion, No. 58 Su Fang Avenue, Jiangning District, Jiangsu, Nanjing Patentee before: Jiangsu Fangtian Power Technology Co., Ltd. |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20110921 |