一種數(shù)字式脈沖信號整形、放大、分頻輸出裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于數(shù)字電路技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種結(jié)構(gòu)簡單、靈活可靠、檢定范圍廣的數(shù)字式脈沖信號整形、放大、分頻輸出裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電能計量表計的日常運行維護中，需要對運行表計進行定期或不定期的現(xiàn)場誤差校驗。在工作中，校驗裝置需要能夠完整準(zhǔn)確的接收被檢表的電脈沖輸出信號，才能通過標(biāo)準(zhǔn)對比計算出被檢表計的實際誤差，從而進一步確定使用的電能表是否計量準(zhǔn)確，用以作為日常各類運行指標(biāo)核算、收費的依據(jù)，以及確認(rèn)是否需要進行更換處理。但由于現(xiàn)有技術(shù)中需要檢定的表計設(shè)備種類繁多，設(shè)備制造標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，各種表計的脈沖輸出頻率存在差異且不規(guī)則波形輸出情況較多，特別是近年來隨著變、配電所內(nèi)安裝的供電數(shù)字式多功能顯示儀表越來越多，都能對電流、電壓、功率及電能進行監(jiān)測計量，但在對該類表具進行現(xiàn)場檢定時，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的檢定裝置無法很好地兼容采集到的多樣目標(biāo)表計的脈沖信號，無法實現(xiàn)對表計電能部分的檢定。如果不能有效地對這些儀表實現(xiàn)溯源檢定可能會導(dǎo)致電能計量的不準(zhǔn)確，無法對設(shè)備的運行指標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)做到準(zhǔn)確分析核算，影響對變配電設(shè)備的運行狀態(tài)分析，且收費核算的儀表還可能引起收費的不準(zhǔn)確導(dǎo)致計量糾紛，造成各項工作上的被動。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，針對各種計量表計電能脈沖輸出頻率存在差異且不規(guī)則波形輸出情況較多的狀況，也有采用將脈沖信號整形后輸入單片機通過內(nèi)部的定時/計數(shù)器或微機通過程控計數(shù)器進行計數(shù)，然后通過軟件編程轉(zhuǎn)換為頻率輸出至普通電能校驗裝置進行檢驗，或直接通過編程后以調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相等外圍組件相配合，然后直接顯示電能檢定數(shù)據(jù)。單片機方式雖然能夠?qū)崿F(xiàn)電能輸出信號較弱的供電數(shù)字式多功能顯示儀表的電能檢定，但難以適應(yīng)電能輸出信號頻率范圍較廣的多種儀表的電能計量檢定;而微機配合調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相等外圍組件方式雖然基本可以實現(xiàn)弱信號、廣頻的儀表電能檢定，但整體較為復(fù)雜、龐大、成本較高，而且戶外用戶現(xiàn)場使用及維護也較為困難，可靠性也難以保證，僅能用于試驗室或檢定室等室內(nèi)應(yīng)用。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、靈活可靠、檢定范圍廣的數(shù)字式脈沖信號整形、放大、分頻輸出裝置。
[0005]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:包括信號放大電路、脈沖整形電路、分頻電路、脈沖輸出電路，所述信號放大電路的信號輸入端與待測供電數(shù)字式多功能顯示儀表的電能脈沖輸出端連接用于獲取并放大電能脈沖信號，所述脈沖整形電路的信號輸入端與信號放大電路的信號輸出端連接并對獲取的脈沖信號進行整形，所述分頻電路的信號輸入端與脈沖整形電路的信號輸出端連接并對獲取的脈沖信號進行分頻，所述分頻電路的分頻輸出通過脈沖輸出電路的選擇連接和保護進行信號輸出，所述脈沖輸出電路設(shè)置有與電能校驗裝置連接的信號輸出端。
[0006]本實用新型通過放大、整形和分頻電路將待測儀表電能脈沖信號放大和整形，將信號弱及緩慢變化、噪聲明顯的輸入信號轉(zhuǎn)換成清晰、無抖動的輸出信號，既克服各表計存在輸出的脈沖頻率信號較弱、信號干擾強，導(dǎo)致現(xiàn)有校驗裝置難以采集信號的難題;經(jīng)放大和整形后的信號再經(jīng)分頻后輸出給檢定裝置檢定，又能克服由于各表計電量脈沖信號波形輸出不規(guī)則和頻率范圍廣，導(dǎo)致現(xiàn)有檢定設(shè)備兼容不全的難題，從而實現(xiàn)對各頻率輸出的儀表電能部分的檢定，特別是高頻率脈沖電能表的檢定難題;經(jīng)放大、整形和分頻后的信號輸入現(xiàn)有技術(shù)中的電能檢定裝置中進行檢定和輸出，提高了現(xiàn)有設(shè)備的使用效率，既能夠簡化整個裝置的結(jié)構(gòu)和縮小體積，提高整體的可靠性，又能降低使用和維護難度，整體成本也較低。因此，本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、靈活可靠、檢定范圍廣的特點。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型之電能檢定裝置原理框圖；
[0008]圖2為圖2之74HC14原理圖；
[0009]圖3為圖2之74LS390分頻原理圖；
[0010]圖4為圖2之脈沖輸出電路原理圖；
[0011]圖5為本實用新型之電能檢定裝置中電源系統(tǒng)原理圖；
[0012]其中:A-待測供電數(shù)字式多功能顯示儀表，B-本實用新型，C-電能校驗裝置，1-信號放大電路，2-脈沖整形電路，3-分頻電路，4-脈沖輸出電路，5-電源控制系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明，但不得以任何方式對本實用新型加以限制，基于本實用新型教導(dǎo)所作的任何變更或改進，均屬于本實用新型的保護范圍。
[0014]如圖1所示，本實用新型之電能檢定裝置包括信號放大電路1、脈沖整形電路2、分頻電路3、脈沖輸出電路4，所述信號放大電路I的信號輸入端與待測供電數(shù)字式多功能顯示儀表的電能脈沖輸出端連接用于獲取并放大電能脈沖信號，所述脈沖整形電路2的信號輸入端與信號放大電路I的信號輸出端連接并對獲取的脈沖信號進行整形，所述分頻電路3的信號輸入端與脈沖整形電路2的信號輸出端連接并對獲取的脈沖信號進行分頻，所述分頻電路3的分頻輸出通過脈沖輸出電路4的選擇連接和保護進行信號輸出，所述脈沖輸出電路4設(shè)置有與電能校驗裝置連接的信號輸出端。
[0015]如圖2所示，所述信號放大電路I和脈沖整形電路2采用6路施密特觸發(fā)反相器電路實現(xiàn)對輸入的緩慢變化的脈沖信號轉(zhuǎn)換成清晰、無抖動的輸出信號。
[0016]所述6路施密特觸發(fā)反相器電路為74HC14或⑶40106電路。
[0017]如圖3所示，所述脈沖輸出電路4包括跳線開關(guān)或選擇開關(guān)及其保護電路，所述分頻電路3采用I?2片74LS390、443-893或443-921連接成二五進制計數(shù)器形成3?5路分頻，分頻信號通過脈沖輸出電路4進行分頻信號輸出。
[0018]所述分頻電路3采用I片74LS390、443-893或443-921連接成二五進制計數(shù)器通過跳線開關(guān)或選擇開關(guān)形成I分頻、10分頻、100分頻3路分頻信號，然后通過脈沖輸出電路4的保護電路進行分頻信號輸出。
[0019]所述分頻電路3采用2片74LS390、443-893或443-921連接成二五進制計數(shù)器通過四選一的選擇開關(guān)形成I分頻、10分頻、1000分頻、10000分頻4路分頻信號，然后通過脈沖輸出電路4的保護電路進行分頻信號輸出。
[0020]如圖4所示，所述脈沖輸出電路4的保護電路是在跳線開關(guān)或選擇開關(guān)的輸出端并聯(lián)電位鉗制二極管和串聯(lián)限流電阻構(gòu)成。
[0021]如圖5所示，本實用新型之電能檢定裝置還包括電源控制系統(tǒng)5，所述電源控制系統(tǒng)5由電池及其充放電電路構(gòu)成，所述電源控制系統(tǒng)5與信號放大電路1、脈沖整形電路2、分頻電路3和脈沖輸出電路4電性連接。
[0022]所述電源控制系統(tǒng)5的電池為鋰離子電池，所述充放電電路由TP4056或ME4056芯片及其外圍電路構(gòu)成。
[0023]所述信號放大電路1、脈沖整形電路2、分頻電路3、脈沖輸出電路4、三相多功能校驗裝置5和電源控制系統(tǒng)5構(gòu)成脈沖整形放大分頻裝置