本發(fā)明涉及電能表性能測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種單三相表集成可靠性測試臺。

背景技術(shù)：

國內(nèi)外對單、三相電子式電能表可靠性要求越來越高，要求其壽命不低于10年，甚至歐美、伊朗等要求其壽命不低于20年，因此，需要對單三相電能表進(jìn)行可靠性10年～20年壽命加速測試，表計需要10只左右，加速壽命老化時間23～32天左右，溫度85℃，濕度85~95%?，F(xiàn)有技術(shù)的可靠性測試臺中，電表檢驗裝置、高溫高濕箱基本上各自獨立，表在高溫高濕箱內(nèi)接線又亂又雜，蜘蛛網(wǎng)一樣交織，設(shè)備利用率不高，浪費測試人力、物力資源成本，安全隱患大，產(chǎn)品方案多時，可靠性測試成了一大瓶頸；此外，由于高溫高濕箱和電能表檢驗裝置沒有集成一體，電能表高溫高濕加速壽命測試，溫度只能通過高溫高濕系統(tǒng)控制，不能實現(xiàn)計算機系統(tǒng)自動控制，夜間無人值守時，有安全隱患；而且，由于高溫高濕箱與檢驗裝置的獨立性，以及測試平臺的不可監(jiān)視性，只有一個測試周期完成后，才能判斷表好壞，不能實現(xiàn)計算機對表實時監(jiān)控自動化測試，也不能人工實時觀察每一只表運行狀況。另一方面，由于單相表和三相表的測試設(shè)備各自獨立，導(dǎo)致設(shè)備負(fù)荷較多，接線相當(dāng)繁瑣，因此，急需研制出一種單三相電能表集成可靠性測試臺，實現(xiàn)單三相表多表位集成高溫高濕加速壽命可靠性測試，以及計算機控制系統(tǒng)對可靠性測試臺溫度濕度控制，并實現(xiàn)計算機系統(tǒng)實時監(jiān)控自動化測試以及人工實時監(jiān)控。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為適應(yīng)電力領(lǐng)域的實際需求，本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為：提供一種單三相表集成可靠性試驗測試臺，實現(xiàn)電能表工作狀態(tài)的實時監(jiān)測以及自動化測試。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種單三相表集成可靠性測試臺，包括：

源輸出模塊：包括信號源模塊，功放模塊，多路電壓互感器，信號源模塊的輸出端與功放模塊連接，功放模塊的輸出端與三相被檢表的輸入端連接，功放模塊的輸出端還與多路電壓互感器的輸入端連接，多路電壓互感器的輸出端分別與一個單相被檢表連接，所述源輸出模塊用于輸出模擬電壓電流信號，供被檢表采樣；

數(shù)據(jù)采集模塊：包括標(biāo)準(zhǔn)表和第一脈沖驅(qū)動板，標(biāo)準(zhǔn)表的電壓電流輸入端與所述功放模塊的輸出端連接，標(biāo)準(zhǔn)表的輸出端通過所述第一脈沖驅(qū)動板與信號源模塊連接，所述標(biāo)準(zhǔn)表用于采集源輸出模塊輸出的電壓電流值，并通過第一脈沖驅(qū)動板反饋到所述信號源模塊，使所述信號源模塊調(diào)整輸出值；

誤差測試模塊：包括誤差儀，其信號輸入端分別與被檢表和標(biāo)準(zhǔn)表的信號輸出端連接，用于采樣被檢表發(fā)出低頻脈沖和標(biāo)準(zhǔn)表發(fā)出的高頻脈沖數(shù)，并計算出相對誤差；

單三相切換模塊：設(shè)置在所述源輸出模塊和被檢表之間，包括單三相切換板，0號誤差儀，繼電器模板和搖頭開關(guān)，所述搖頭開關(guān)與所述0號誤差儀連接，所述0號誤差儀與所述繼電器模塊連接，所述繼電器模塊的觸點設(shè)置在所述單三相切換板上，所述0號誤差儀用于根據(jù)所述搖頭開關(guān)的狀態(tài)，輸出信號來控制所述繼電器得失電，進(jìn)而驅(qū)動所述單三相切換板將所述源輸出模塊輸出的電壓電流信號切換到三相被檢表或者單相被檢表；

高溫高濕模塊：包括設(shè)置在被檢表上方的高溫高濕箱，所述高溫高濕箱內(nèi)設(shè)置有加熱器和加濕器，用于控制被檢表的環(huán)境溫度和濕度；

PC端：與所述源輸出模塊、誤差測試模塊、高溫高濕模塊連接，用于控制所述高溫高濕和所述源輸出模塊，并接收所述誤差測試模塊發(fā)送的相對誤差信息。

所述源輸出模塊中，功放模塊的電壓輸出端通過所述單三相切換模塊與多路電壓互感器的輸入端連接，多路電壓互感器的輸出端分別與一個單相被檢表的電壓輸入端連接，功放模塊的電壓輸出端通過所述單三相切換模塊后，并接多個三相被檢表的電壓輸入端；功放模塊的一相電流輸出高端串接每一個單相被檢表后，與功放模塊的該相電流輸出低端連接；功放模塊的三相電流輸出高端分別串接每一個三相被檢表后，與功放模塊的三相電流輸出低端連接。

所述繼電器模塊包括4個繼電器，所述4個繼電器的觸點分別為開關(guān)K1，開關(guān)K2，三相開關(guān)K3和開關(guān)K4，所述功放模塊的一相電流輸出高端IAH與開關(guān)K1的一端連接，所述開關(guān)K1的另一端依次連接多個單相被檢表的電流輸入輸出端口后，與開關(guān)K2的一端連接，開關(guān)K2的另一端與功放模塊的一相電流輸出低端IAL連接，所述功放模塊的三相電流輸高出端IAH、IBH、ICH分別與三相開關(guān)K3的一端連接，三相開關(guān)K3的另一端分別依次連接多個三相被檢表的三相電流輸入輸出端口后，與所述功放模塊的電流輸出低端IAL、IBL、ICL分別連接。

所述單三相切換模塊還包括標(biāo)準(zhǔn)表單三相切換模塊和誤差儀單三相切換模塊，所述標(biāo)準(zhǔn)表單三相切換模塊用于將功放模塊的輸出電壓信號切換到標(biāo)準(zhǔn)表的單相電壓端子UA和UN上或標(biāo)準(zhǔn)表的三相電壓端子UA、UB、UC和UN上；所述誤差儀單三相切換模塊用于將所述誤差儀的通訊端子切換到單相誤差儀或多相誤差儀上。

所述搖頭開關(guān)為單刀雙擲開關(guān)，所述單刀雙擲開關(guān)的輸入端連接開關(guān)電源，其第一輸出端和第二輸出端分別連接在0號誤差儀的兩個輸入端上。

所述信號源模塊包括CPU，頻率基準(zhǔn)發(fā)生器、計數(shù)器、RAM以及6路D/A轉(zhuǎn)化器，RAM用于存放通過數(shù)字調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相得到正弦波數(shù)字量，頻率基準(zhǔn)發(fā)生器通過計數(shù)器將存放于RAM中的正弦波數(shù)字量輸入所述6路D/A轉(zhuǎn)化器，經(jīng)過所述6路D/A轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化得到的正弦波模擬量輸入所述功放模塊。

所述源輸出模塊包括12路電壓互感器，所述測試臺上設(shè)置有12位單相表掛表架和8位三相表掛表架，所述掛表架上每一表位上設(shè)置有兩個通訊端口，其中一個用于通過串口服務(wù)器與PC端連接，另一端用于與所述誤差儀連接。

所述誤差測試模塊還包括：

常規(guī)測試模塊：用于對基本誤差、標(biāo)準(zhǔn)偏差、潛動、起動等檢定項目進(jìn)行檢定，對電壓、頻率、逆相序、電壓不平衡、諧波影響等影響量引起的改變量的測定；

常數(shù)校核模塊：用于通過485讀取表的起值，運行一段時間后讀取終值，計算走字量，分析走字誤差；記錄表計量脈沖數(shù)，計算表理論電量，和標(biāo)準(zhǔn)電量比照，分析計量誤差；

多功能測試模塊：用于探測表地址，進(jìn)行通信規(guī)約一致性檢查，以及進(jìn)行電壓中斷測試，電壓跌落測試，電壓緩升緩降測試。

所述的一種單三相表集成可靠性測試臺，還包括電壓中斷模塊，所述電壓中斷模塊與PC端通信連接，用于根據(jù)PC端的控制信號來控制被檢表的電壓中斷。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

1、本發(fā)明提出了一種單三相表集成可靠性試驗測試臺，實現(xiàn)單三相電能表復(fù)合集成測試，在高溫高濕條件下，可同時檢定相同規(guī)格、不同常數(shù)的各種單、三相電能表，有效解決產(chǎn)品方案多，可靠性測試周期長的瓶頸，提高設(shè)備利用率，節(jié)省測試人力、物力資源成本，解決雜亂無章接線，提高了實驗安全性；

2、能實現(xiàn)單三相電能表高溫加速壽命老化測試，可以通過計算機系統(tǒng)控制高溫高濕老化系統(tǒng)控制器來控制溫濕度，溫度30℃~100℃，濕度40~100%可調(diào)，進(jìn)一步提高實驗在無人值守時安全性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提出的一種單三相表集成可靠性測試臺的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提出的一種單三相表集成可靠性測試臺的掛表架的電壓電流回路接線；

圖3為標(biāo)準(zhǔn)表單三相切換的電路連接示意圖；

圖4為信號源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合具體實施例和附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例；基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明提出了一種單三相表集成可靠性測試臺，包括：

源輸出模塊：包括信號源模塊，功放模塊，多路電壓互感器，信號源模塊的輸出端與功放模塊連接，功放模塊的輸出端與三相被檢表的輸入端連接，功放模塊的輸出端還與多路電壓互感器的輸入端連接，多路電壓互感器的輸出端分別與一個單相被檢表連接，所述源輸出模塊用于輸出模擬電壓電流信號，供被檢表采樣；

數(shù)據(jù)采集模塊：包括標(biāo)準(zhǔn)表和第一脈沖驅(qū)動板，標(biāo)準(zhǔn)表的電壓電流輸入端與所述功放模塊的輸出端連接，標(biāo)準(zhǔn)表的輸出端通過所述第一脈沖驅(qū)動板與信號源模塊連接，所述標(biāo)準(zhǔn)表用于采集源輸出模塊輸出的電壓電流值，并通過第一脈沖驅(qū)動板反饋到所述信號源模塊，使所述信號源模塊調(diào)整輸出值；

誤差測試模塊：包括誤差儀，第一脈沖驅(qū)動板和第二脈沖驅(qū)動板，其信號輸入端分別與被檢表和標(biāo)準(zhǔn)表的信號輸出端連接，用于采樣被檢表發(fā)出低頻脈沖和標(biāo)準(zhǔn)表發(fā)出的高頻脈沖數(shù)，并計算出相對誤差；

單三相切換模塊：設(shè)置在所述源輸出模塊和被檢表之間，包括單三相切換板，0號誤差儀，繼電器模板和搖頭開關(guān)，所述搖頭開關(guān)與所述0號誤差儀連接，所述0號誤差儀與所述繼電器模塊連接，所述繼電器模塊的觸點設(shè)置在所述單三相切換板上，所述0號誤差儀用于根據(jù)所述搖頭開關(guān)的狀態(tài)，輸出信號來控制所述繼電器得失電，進(jìn)而驅(qū)動所述單三相切換板將所述源輸出模塊輸出的電壓電流信號切換到三相被檢表或者單相被檢表；

高溫高濕模塊：包括設(shè)置在被檢表上方的高溫高濕箱，所述高溫高濕箱內(nèi)設(shè)置有加熱器和加濕器，用于控制被檢表的環(huán)境溫度和濕度；

PC端：與所述源輸出模塊、誤差測試模塊、高溫高濕模塊連接，用于控制所述高溫高濕和所述源輸出模塊，并接收所述誤差測試模塊發(fā)送的相對誤差信息。

進(jìn)一步地，所述源輸出模塊中，功放模塊的電壓輸出端通過所述單三相切換模塊與多路電壓互感器的輸入端連接，多路電壓互感器的輸出端分別與一個單相被檢表的電壓輸入端連接，功放模塊的電壓輸出端通過所述單三相切換模塊后，并接多個三相被檢表的電壓輸入端；功放模塊的一相電流輸出高端串接每一個單相被檢表后，與功放模塊的該相電流輸出低端連接；功放模塊的三相電流輸出高端分別串接每一個三相被檢表后，與功放模塊的三相電流輸出低端連接。

其中，功放模塊輸出的單相電壓由12路電壓互感器隔離，輸出AC220V±33V可調(diào)電壓；單相電能表電壓電流共用高端，如果電壓電流不隔離，每表位電流回路經(jīng)電壓回路分流，造成單相電能表功率不準(zhǔn)，誤差偏大，通過電壓互感器進(jìn)行隔離，可以避免該誤差。

進(jìn)一步地，所述繼電器模塊包括4個繼電器，所述4個繼電器的觸點分別為開關(guān)K1，開關(guān)K2，三相開關(guān)K3和開關(guān)K4，如圖2所示，所述功放模塊的一相電流輸出高端IAH與開關(guān)K1的一端連接，所述開關(guān)K1的另一端依次連接多個單相被檢表的電流輸入輸出端口后，與開關(guān)K2的一端連接，開關(guān)K2的另一端與功放模塊的一相電流輸出低端IAL連接，所述功放模塊的三相電流輸高出端IAH、IBH、ICH分別與三相開關(guān)K3的一端連接，三相開關(guān)K3的另一端分別依次連接多個三相被檢表的三相電流輸入輸出端口后，與所述功放模塊的電流輸出低端IAL、IBL、ICL分別連接。當(dāng)處于單相電表測試模式時，開關(guān)K1，K2閉合，開關(guān)K3，K4斷開，當(dāng)處于三相表測試模式時，開關(guān)K3閉合，開關(guān)K1，K2，K4斷開，當(dāng)處于單三相模式時，K1，K2，K3閉合，K4斷開。因此，通過搖頭開關(guān)進(jìn)行測試模式切換時，只需使上述4個繼電器的控制信號給出對應(yīng)輸出即可。當(dāng)單相表和三相表電壓和電流不同時，電源搖頭開關(guān)分別切換到單相、三相，測試臺可實時檢測每只單、三相表；當(dāng)單相表和三相表電壓和電流相同時，電源轉(zhuǎn)換開關(guān)切換到單三相，測試臺同時實時檢測每一只單三相表。

進(jìn)一步地，所述單三相切換模塊還包括標(biāo)準(zhǔn)表單三相切換模塊和誤差儀單三相切換模塊，所述標(biāo)準(zhǔn)表單三相切換模塊用于將功放模塊的輸出電壓信號切換到標(biāo)準(zhǔn)表的單相電壓端子UA和UN上或標(biāo)準(zhǔn)表的三相電壓端子UA、UB、UC和UN上；所述誤差儀單三相切換模塊用于將所述誤差儀的通訊單子切換到單相誤差儀或多相誤差儀上。

進(jìn)一步地，如圖3所示，所述搖頭開關(guān)為單刀雙擲開關(guān)，所述單刀雙擲開關(guān)的輸入端連接開關(guān)電源，其第一輸出端和第二輸出端分別連接在0號誤差儀的兩個輸入端上，當(dāng)搖頭開關(guān)的輸入端與第一輸出端連接時，表示單相電表測試模式、與第二輸出端連接時，表示單三相電表測試模式，空接時，表示三相電表測試模式。

進(jìn)一步地，如圖4所示，所述信號源模塊包括CPU，頻率基準(zhǔn)發(fā)生器、計數(shù)器、RAM以及6路D/A轉(zhuǎn)化器，RAM用于存放通過數(shù)字調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相得到正弦波數(shù)字量，頻率基準(zhǔn)發(fā)生器通過計數(shù)器將存放于RAM中的正弦波數(shù)字量輸入所述6路D/A轉(zhuǎn)化器，經(jīng)過所述6路D/A轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化得到的正弦波模擬量輸入所述功放模塊。其中，信號源幅值調(diào)節(jié)采用16位D/A轉(zhuǎn)換器，使調(diào)節(jié)細(xì)度達(dá)到0.01%滿度。功率放大器采用調(diào)制功率放大器，并設(shè)計完善電壓短路過載、電流開路、過載保護及快速限流保護措施，使功率放大器能長期穩(wěn)定可靠工作。

進(jìn)一步地，所述源輸出模塊包括12路電壓互感器，所述測試臺上設(shè)置有12位單相表掛表架和8位三相表掛表架，所述掛表架上每一表位上設(shè)置有兩個通訊端口，其中一個用于通過串口服務(wù)器與PC端連接，另一端用于與所述誤差儀連接。其中，單/三相表每6表位的地需接在一起，即單相表第一表位~第六表位地連在一起、單相表第七表位~第十二表位地連在一起、三相表第十三表位~第十八表位地連在一起、第十九表位~第二十表位地連在一起，后引出兩根，一根作為時鐘地，一根作為電能脈沖地。

此外，所述誤差測試模塊還包括：常規(guī)測試模塊：用于對基本誤差、標(biāo)準(zhǔn)偏差、潛動、起動等檢定項目進(jìn)行檢定，對電壓、頻率、逆相序、電壓不平衡、諧波影響等影響量引起的改變量的測定；常數(shù)校核模塊：用于通過485讀取表的起值，運行一段時間后讀取終值，計算走字量，分析走字誤差；記錄表計量脈沖數(shù)，計算表理論電量，和標(biāo)準(zhǔn)電量比照，分析計量誤差；多功能測試模塊：用于探測表地址，進(jìn)行通信規(guī)約一致性檢查，以及進(jìn)行電壓中斷測試，電壓跌落測試，電壓緩升緩降測試。

進(jìn)一步地，所述的一種單三相表集成可靠性測試臺，其特征在于，還包括電壓中斷模塊，所述電壓中斷模塊與PC端通信連接，用于根據(jù)PC端的控制信號來控制被檢表的輸入電壓中斷。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。