一種數(shù)字化電能表脈沖信號的綜合測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種數(shù)字化電能表脈沖信號的綜合測試方法，屬于電能儀表技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 電能表不斷累積功率值，并按定值輸出脈沖信號，用以電能計量狀態(tài)顯示及電能 表誤差校驗，因此脈沖信號的性能及相關(guān)指標(biāo)可以反映出電能表的計量性能。脈沖信號的 指標(biāo)包括頻率準(zhǔn)確性、信號穩(wěn)定性，信號幅值、脈沖占空比與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一致性等。目前沒 有關(guān)于電能脈沖信號的相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)，如何對脈沖信號的指標(biāo)進(jìn)行測試及如何通過脈沖測 試出電能表相關(guān)性能也沒有相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)字化電能表脈沖信號的綜合測試方法，對電能表脈 沖信號進(jìn)行綜合、全面、系統(tǒng)化的測試。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0005] -種數(shù)字化電能表脈沖信號的綜合測試方法，所述綜合測試包括以下幾個方面：
[0006] 1)對電能脈沖頻率精度、穩(wěn)定度進(jìn)行測試，具體包括以下步驟：
[0007] 1-1)被測數(shù)字化電能表數(shù)據(jù)輸入口連接至虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源，脈沖輸出口連接至高 精度通用計數(shù)器；
[0008] 1-2)設(shè)置虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源一個恒定的數(shù)字功率輸出至被測數(shù)字化電能表，被測數(shù) 字化電能表輸出脈沖至高精度通用計數(shù)器，高精度通用計數(shù)器測量被測數(shù)字化電能表脈沖 頻率值；
[0009] 1-3)根據(jù)被測數(shù)字化電能表銘牌標(biāo)定的電能脈沖常數(shù)推算出該設(shè)置功率下的脈 沖信號的理論頻率值；
[0010] 1-4)根據(jù)被測數(shù)字化電能表脈沖頻率誤差公式，計算所述步驟1-2)高精度通用 計數(shù)器測量的脈沖頻率值與所述步驟1-3)推算得到的理論頻率值的誤差，即為被測數(shù)字 化電能表的脈沖頻率精度，計算公式如下：
[0011]
[0012] 其中，r為被測數(shù)字化電能表脈沖頻率誤差，f'為被測數(shù)字化電能表的脈沖頻率， f為理論頻率值，
'，P為虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源輸出功率，C為被測數(shù)字化電能表脈沖常 數(shù)；
[0013] 1-5)改變虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源輸出的功率值，重復(fù)步驟1-2)至1-4)，對被測數(shù)字化電 能表的脈沖頻率精度進(jìn)行多次測試，并計算多次測試得到的脈沖頻率精度的標(biāo)準(zhǔn)偏差值， 以表征被測數(shù)字化電能表的穩(wěn)定性；
[0014] 1-6)施加數(shù)字化電能表標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各類騷擾信號至被測數(shù)字化電能表，重復(fù)步驟 1-2)至1-5)，觀測被測數(shù)字化電能表脈沖信號頻率的穩(wěn)定性變化；
[0015] 2)對脈沖信號的幅值、占空比、時間參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)一致性進(jìn)行測試，具體包括以下步 驟：
[0016] 2-1)被測數(shù)字化電能表數(shù)據(jù)輸入口連接至虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源，脈沖輸出口分別連接 至高精度通用計數(shù)器、數(shù)字示波器；
[0017] 2-2)設(shè)置虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源一個恒定的數(shù)字功率輸出至被測數(shù)字化電能表，被測數(shù) 字化電能表輸出脈沖信號至高精度通用計數(shù)器、數(shù)字示波器；
[0018] 2-3)高精度通用計數(shù)器、數(shù)字示波器測量脈沖信號的幅值、占空比、時間參數(shù)，并 顯示相應(yīng)波形；
[0019] 2-4)將顯示的脈沖信號的幅值、占空比、時間參數(shù)與說明書中規(guī)定的參數(shù)值進(jìn)行 對比，確定其一致性；
[0020] 3)對脈沖常數(shù)及對應(yīng)電能計量分辨率進(jìn)行測試，具體包括以下步驟：
[0021] 3-1)被測數(shù)字化電能表數(shù)據(jù)輸入口連接至虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源，脈沖輸出口連接至高 精度通用計數(shù)器；
[0022] 3-2)按被測數(shù)字化電能表脈沖常數(shù)倒數(shù)對應(yīng)電能值，并以1秒為時間基準(zhǔn)計算相 應(yīng)功率值，設(shè)置虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源輸出該功率標(biāo)準(zhǔn)值至被測數(shù)字化電能表，被測數(shù)字化電能 表輸出脈沖信號至高精度通用計數(shù)器；
[0023] 3-3)高精度通用計數(shù)器測量被測數(shù)字化電能表輸出的脈沖信號頻率，則該脈沖信 號頻率值即代表了被測數(shù)字化電能表的電能計量最小分辨率；
[0024] 3-4)觀測或計算該脈沖信號的頻率與相應(yīng)功率一致性、一段時間的穩(wěn)定性，從而 評估電能脈沖發(fā)生機(jī)理的準(zhǔn)確性、可靠性；
[0025] 4)對功率及脈沖同步性進(jìn)行測試，包括以下步驟：
[0026] 4-1)依據(jù)數(shù)字化電能表與之配套的電子式互感器測量范圍，設(shè)定電壓互感器的額 定值，按線性規(guī)則均勻設(shè)置電流互感器一次電流工作點(diǎn)及電流分辨率值；
[0027] 4-2)將所述步驟4-1)設(shè)置的電流互感器的線性工作點(diǎn)分別與設(shè)定的電壓互感器 的額定值相乘作為虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源的標(biāo)準(zhǔn)功率值，測量被測數(shù)字化電能表在每一個測量點(diǎn) 對應(yīng)的脈沖頻率精度及電能計量最小分辨率可測分辨率；
[0028] 4-3)觀測每一個測量點(diǎn)的功率值輸出與脈沖輸出響應(yīng)時間的同步性、連續(xù)性。
[0029] 前述的步驟1-6)中，騷擾信號為EMC電磁騷擾源。
[0030] 本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)為：可以對數(shù)字化電能表的電能脈沖進(jìn)行綜合、全面、系統(tǒng)化的 測試，進(jìn)而對數(shù)字化電能表的誤差因素進(jìn)行綜合分析，判斷數(shù)字化電能表誤差產(chǎn)生根源。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發(fā)明測試原理圖。
【具體實施方式】
[0032] 現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0033] 本發(fā)明對數(shù)字化電能表脈沖信號的綜合測試包括幾個方面：
[0034] 1、電能脈沖頻率精度、穩(wěn)定度測試：
[0035] 電能表脈沖輸出信號的頻率、穩(wěn)定性與其計量準(zhǔn)確度密切相關(guān)，不同大小的功率 與其脈沖輸出信號頻率成正比。
[0036] 頻率準(zhǔn)確度檢測系統(tǒng)如圖1所示，具體方法包括以下步驟：
[0037] 1-1)被測數(shù)字化電能表數(shù)據(jù)輸入口連接至虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源，其脈沖輸出口連接至 高精度通用計數(shù)器；
[0038] 1-2)設(shè)置虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源一個恒定的數(shù)字功率輸出至被測數(shù)字化電能表，被測數(shù) 字化電能表輸出脈沖至高精度通用計數(shù)器，高精度通用計數(shù)器測量被測數(shù)字化電能表脈沖 頻率值；
[0039] 1-3)根據(jù)被測數(shù)字化電能表銘牌標(biāo)定的電能脈沖常數(shù)推算出該設(shè)置功率下的脈 沖信號的理論頻率值；
[0040] 1-4)根據(jù)被測數(shù)字化電能表脈沖頻率誤差公式，計算高精度通用計數(shù)器測量的脈 沖頻率值與推算得到的理論頻率值的誤差，即為被測數(shù)字化電能表的脈沖頻率精度，計算 公式如下： f'-f
[0041 ] r = - /
[0042] 其中，r為被測數(shù)字化電能表脈沖頻率誤差，f'為被測數(shù)字化電能表的脈沖頻率， f為理論頻率值，
_，P為虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源輸出功率，C為被測數(shù)字化電能表脈沖常 數(shù)；
[0043] 1-5)改變虛擬功率標(biāo)準(zhǔn)源輸出的功率值，重復(fù)步驟1-2)至1-4)，對被測數(shù)字化電 能表的脈沖頻率精度進(jìn)行多次測試，并計算多次測試得到的脈沖頻率精度的標(biāo)準(zhǔn)偏差值， 以表征被測數(shù)字化電能表的穩(wěn)定性；
[0044] 1-6)施加數(shù)字化電能表標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各類騷擾信號至被測數(shù)字化電能表，如圖1中 的EMC電磁騷擾源，重復(fù)步驟1-2)至1-5)，觀測被測數(shù)字化電能表脈沖信號頻率的穩(wěn)定性 變化。
[0045] 2、脈沖信號的幅值（電平）、占空比、時間等參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)一致性測試：
[0046] 電能表脈沖輸出信號的相關(guān)參數(shù)決定了其脈沖質(zhì)量指標(biāo)，如果信號相關(guān)參數(shù)不符 合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或檢驗標(biāo)準(zhǔn)器的要求，就會影響到其校驗。