一种单相载波智能电表通信模块接口带载能力测试仪制造技术

一种单相载波智能电表通信模块接口带载能力测试仪，所述测试仪包括电压控制电路、D/A转换器、DSP、MOSFET电路、电流检测单元、电压检测单元、单相电源、A/D转换器、PC机、电阻R1和电阻R2。本实用新型专利技术在检测MOSFET电路的漏极电流和漏-源极电压的基础上，通过DSP和电压控制电路控制MOSFET电路的栅-源极电压，以得到阻值和精度均满足测量要求的负载。最后通过DSP得到电表模块接口给通信模块供电电源Vcc端和地之间的电压值，实现自动检测单相载波智能电表通信模块接口带载能力。本实用新型专利技术适用于单相载波智能电表通信模块接口带载能力测试。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种单相载波智能电表通信模块接口带载能力测试仪，属智能电表测试

技术介绍
载波智能电表内装有通信模块接口，在通讯模块接口上安装通信模块，这样就可以通过电力线以载波方式实现与集中器之间的通讯。然而在现场运行中发现，由于电表通信模块接口的带载能力与载波模块功耗不匹配，会导致电表与集中器之间的通讯失败问题。当电表通信模块接口带载能力不足时，会无法驱动通信模块的正常工作；当电表通信模块接口带载能力超出允许范围时，会造成电表本身功耗过大。为此，国家电网公司对单相载波智能电表通信接口带载能力提出了相应的要求，国网企业标准《Q／GDW1364-2013单相智能表技术规范》中规定：VCC电压在+12V±1V范围内，负载电流应在0mA～125mA范围内。目前单相载波智能电表通信模块接口带载能力检测主要采用以下方法，即先取下电能表中安装的通信模块，再在电表通信模块接口给模块供电的电源和地之间接阻值为96Ω(±5%精度)的纯阻性负载，最后用万用表检测该处二端的电压值，观察电压是否在12V±1V范围内。此种方式需要人工操作，费时且易出错。当被试品数量较多时，更加显得繁琐。而且在此种方法下，电源和地之间的电阻的阻值易受温度等因素影响而发生改变，进而造成检测结果的不准确。
技术实现思路
本技术的目的，为了克服现有技术的不足，提供了一种单相载波智能电表通信模块接口带载能力测试仪，用于自动检测单相载波智能电表通信模块接口的带载能力。为了解决上述技术问题，本技术是通过以下技术方案实现的：一种单相载波智能电表通信模块接口带载能力测试仪，包括：电压控制电路、D/A转换器、DSP、MOSFET电路、电流检测单元、电压检测单元、单相电源、A/D转换器、PC机、电阻R1和电阻R2。所述单相电源连接被测电表，给被测电表提供电源；电阻R1和电阻R2串联，并接在电表模块接口给通信模块供电的电源VCC和地之间；电压检测单元的输入端接在电阻R2的两端；电压检测单元的输出端经过A/D转换器，将检测电压的模拟信号转换成数字信号，并传输给DSP；MOSFET电路的漏极接电表内模块接口的VCC端，其源极通过电流检测单元接电表模块接口的地；电流检测单元检测MOSFET电路的漏极电流，其输出端经过A/D转换器，将检测到的MOSFET电路的栅极电流模拟信号转换成数字信号，并传输给DSP；MOSFET电路的漏极通过电压转换电路连接D/A转换器，由D/A转换器传输给DSP；DSP与PC机互连。所述DSP测得的MOSFET电路漏-源极电压值在+12V±1V范围内，则该电表通信模块接口带载能力满足要求。所述DSP测得的MOSFET电路漏-源极电压值不在+12V±1V范围内，则该电表通信模块接口带载能力不满足要求。本技术的工作原理是，本技术一种单相载波智能电表通信模块接口带载能力测试仪在检测MOSFET电路的漏极电流和漏-源极电压的基础上，DSP对传输进来的电压、电流信号进行分析处理，根据得到的MOSFET电路的漏极电流、漏-源极电压，计算出电阻值，通过和初始设定值比较，输出一个负反馈电压，以得到精度满足测量要求的电阻值。DSP输出的负反馈电压信号再通过D/A转换器和电压控制电路的输入端相接；电压控制电路的输出端和MOSFET电路的栅极相连接；DSP通过通讯接口和PC机实现通讯，将测得的结果传输到PC机内并保存。与现有技术相比，本技术的有益效果是，本技术在检测MOSFET电路的漏极电流和漏-源极电压的基础上，通过DSP和电压控制电路控制MOSFET电路的栅-源极电压，以得到阻值和精度均满足测量要求的负载。最后通过DSP得到电表模块接口给通信模块供电电源Vcc端和地之间的电压值，实现自动检测单相载波智能电表通信模块接口带载能力。本技术适用于单相载波智能电表通信模块接口带载能力测试。附图说明图１为本技术的主电路结构示意图；图2所示为本专利技术的检测单相载波智能电表通信接口带载能力的流程图。具体实施方式以下结合实施例并对照附图对本技术进行详细说明。图1为本技术的主电路结构示意图。本实施例一种单相载波智能电表通信模块接口带载能力测试仪包括：电压控制电路、D/A转换器、DSP、MOSFET电路、电流检测单元、电压检测单元、单相电源、A/D转换器、PC机、电阻R1和电阻R2。仪器内单相电源为被测电表提供供电电源，检测时与被测电表的电压端子连接。电阻R1和电阻R2串联后接在模块接口给模块供电的电源VCC端和地之间，电压检测单元检测电阻R2两端的电压，在将检测的电压波形通过A/D转换器转换成数字信号传输给DSP，DSP通过该电压值、电阻R1和电阻R2的阻值得到MOSFET电路漏-源极电压。MOSFET电路的源极通过电流检测单元与电表模块接口的地连接，电流检测电路单元MOSFET电路的漏极电流并通过A/D转换器转换成数字信号传输到DSP中。DSP根据得到的漏-源极电压、漏极电流、电阻R1和电阻R2的阻值，得到此时的VCC和地端之间电路的等效电阻值，此电阻值与在DSP里初始的设定电阻值比较，形成一个数字信号形式的负反馈电压，通过D/A转换器和电压控制电路，对MOSFET的栅-源极电压进行控制，直到DSP计算得到的电阻值与初始的设定值96Ω相等（精度满足±5%），在此种条件下测得的MOSFET电路漏-源极电压即为电表内模块接口的VCC端和地之间的电压。按照相关标准要求：VCC电压在+12V±1V范围内，负载电流应在0mA～125mA范围内。因此，当DSP测得的MOSFET电路漏-源极电压值在+12V±1V范围内，则该电表通信模块接口带载能力满足要求；当DSP测得的MOSFET电路漏-源极电压值不在+12V±1V范围内，则该电表通信模块接口带载能力不满足要求。DSP通过通讯接口与PC机相连接，将测得数据传输到PC机上并保存，便于检测数据的记录。初始的设定值可通过PC机传输到DSP。图2所示为本技术的检测单相载波智能电表通信接口带载能力的流程图。检测单相载波智能电表通信接口带载能力的步骤如下：步骤1：单相电源开启，开始测试；步骤2：通过PC机设置电阻初始值96Ω；步骤3：电流检测单元检测到MOSFET电路的漏极电流；步骤4：电压检测单元检测到R2两端的电压值；步骤5：DSP得到MOSFET电路的漏极电流和漏-源极电压；步骤6：计算得到Vcc和地之间的等效电阻的阻值R；步骤7：DSP输出负反馈电压，控制MOSFET电路的栅-源极电压；步骤8：重复步骤3到步骤7，直到DSP计算得到的Vcc和地之间的等效电阻的阻值满足测量要求，阻值为96Ω，精度满足±5%；步骤9：DSP记录此时的MOSFET电路漏-源极电压，并传输给PC机；步骤10：测试结束。通过本技术一种单相载波智能电表通信模块接口带载能力测试仪，可以实现单相载波智能电表通信模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单相载波智能电表通信模块接口带载能力测试仪，其特征在于，所述测试仪包括电压控制电路、D/A转换器、DSP、MOSFET电路、电流检测单元、电压检测单元、单相电源、A/D转换器、PC机、电阻R1和电阻R2；所述单相电源连接被测电表，给被测电表提供电源；所述电阻R1和电阻R2串联，并接在电表模块接口给通信模块供电的电源VCC和地之间；所述电压检测单元的输入端接在电阻R2的两端；所述电压检测单元的输出端经过A/D转换器，将检测电压的模拟信号转换成数字信号，并传输给DSP；所述MOSFET电路的漏极接电表内模块接口的VCC端，其源极通过电流检测单元接电表模块接口的地；所述电流检测单元检测MOSFET电路的漏极电流，其输出端经过A/D转换器，将检测到的MOSFET电路的栅极电流模拟信号转换成数字信号，并传输给DSP；所述MOSFET电路的漏极通过电压转换电路连接D/A转换器，由D/A转换器传输给DSP；所述DSP与PC机互连.。

【技术特征摘要】
1.一种单相载波智能电表通信模块接口带载能力测试仪，其特征在于，所述测试仪包括电压控制电路、D/A转换器、DSP、MOSFET电路、电流检测单元、电压检测单元、单相电源、A/D转换器、PC机、电阻R1和电阻R2；
所述单相电源连接被测电表，给被测电表提供电源；所述电阻R1和电阻R2串联，并接在电表模块接口给通信模块供电的电源VCC和地之间；所述电压检测单元的输入端接在电阻R2的两端；所述电压检测单元的输出端经过A/D转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱亮，邓高峰，赵震宇，王琼，马建，刘水，祝婧，赵燕，陈克绪，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网江西省电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11