电压电流功率测试仪制造技术

一种用于监测家用电器和类似用途电器电参数的电压电流功率测试仪。它由单片机系统，显示接口电路，键盘接口电路，通讯接口电路，数据测试转换电路，自动调校控制电路，自动量程转换电路，图形点阵液晶模块，键盘输入电路及测试软件等组成。该测试仪采用大屏幕液晶显示屏，全汉化显示测试主菜单及设置子菜单。可进行测试数据的自动调校，实现ＲＳ２３２多机通讯。该测试仪工作可靠，测试准确度高，操作方便，性能价格比高，适用于单台使用或出厂检测自动流水线场合。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种家用电器及类似用途电器电参数(电压、电流、有功功率、功率因数)测试仪表，属电工仪表测量装置
据了解，目前国内外测试电器电压、电流、功率、功率因数的仪表品种很多，国内外主要厂商所生产的此类仪表，几乎全采用数码管显示，当仪表功能较多时，面板按键繁多，操作复杂，不直观。而且现有大部分仪表设计为单台使用，只提供点对点的RS232通讯，不能直接提供简便的可多机通讯的RS232串行接口，这给近距离简单的多机通讯带来不便。本技术目的在于克服上述缺点，提供一种功能较强，显示直观，操作方便，RS232串口多机通讯，自动调校，准确度高的智能化电压、电流、功率、功率因数测试仪。本技术的目的是这样实现的。由仪表机箱，带有输入输出装置的仪表面板及后板，固定在仪表机箱内的单片机板(S-33)，变送板(S-34)，变压器板(S-31)，垂直安装在仪表面板后的显示键盘板(S-32)等组成。仪表后板装有电源插座，测试接线柱，RS232串行接口插座。单片机板装有A/D转换电路，单片机系统，键盘接口电路，显示接口电路，通讯接口电路。单片机板上的通讯接口电路装有光电隔离电路，专用电平转换芯片及二极管VD3。测试仪的变送板装有电压互感器，电流互感器，程控放大器，电压电流功率测试电路，自动调校控制电路。显示键盘板装有键盘接口电路，显示接口电路，240×64图形点阵液晶模块及6个操作按键。变压器板装有电源变压器及电源滤波电路，为单片机板，变送板及显示键盘板提供电源。测试时，样机与后板上的测试接线柱相连，被测电压及电流通过变送板上的电压、电流互感器隔离变换，经多路开关输出至程控放大器及电压电流功率测试电路。自动调校基准电路采用温漂系数低的精密稳压源及线绕电阻作基准源，接至多路开关的输入。电压电流功率测试电路的输出接至单片机板上的A/D转换电路。A/D转换电路将转换后的数字信号传送给单片机系统，单片机系统由单片机及其外围接口电路组成。单片机读取并处理A/D输出信号，通过显示接口电路将测试主菜单显示在液晶显示屏上。单片机判断电流的大小，通过自动量程控制信号控制程控放大器，进行相应的量程切换。单片机定时发送自动调校信号到多路开关，实现自动调校功能。调校时，多路开关接通自动调校基准电路与测试电路，测试时，多路开关接通电压电流互感器输出与测试电路。单片机板上的通讯接口电路与后板上的RS232串行接口插座相连，提供标准的RS232通讯口，可直接与上位机进行数据传送。仪表使用过程中所需的各种参数(报警限值，系统设置，通讯参数等)可通过键盘操作进行设置。仪表键盘经键盘接口电路与单片机系统相连。设置时，显示各设置子菜单及设置光标。本技术具有以下优点1、采用了带闪存的AT89C55单片机作为仪表的核心，再配以带可编程看门狗监控EEPROM功能芯片，简化了仪表结构，增强了仪表的抗干扰能力。2、采用MAX202电平转换芯片及二极管VD3，消除多片MAX202并联对其输出端电平的影响，满足多机通讯的要求。3、采用大屏幕液晶显示屏，汉化菜单，显示直观。4、采用键盘进行功能操作及参数设置，同时在液晶屏上显示各种状态信息及参数设置信息。5、各参数分级设置，分级管理，简化操作。6、可对电压电流功率上、下限报警值设定。6、量程可自动转换。7、仪表可自动调校。8、对重要参数密码锁定。9、具有自检功能，可判断变送电路或单片机电路是否有故障，便于调试及维修。附图说明图1为本技术的结构示意图(俯视图)。图2为本技术的工作原理框图。图3为本技术的变送电路原理图。图4为本技术的单片机电路原理图。图5为本技术的通讯电路原理图。图6为本技术的显示键盘电路原理图。图7为本技术的面板布置图。图8为本技术的后板布置图。图9为本技术的测试主菜单显示示意图。图10为本技术的报警限值设置菜单显示示意图。以下结合附图描述本技术的优选实施例。参照图1，仪表采用320×330×100(mm)标准机箱。其中S-34为变送板，S-33为单片机板，S-31为变压器板，S-32为显示键盘板。液晶显示模块及6个输入按键固定在S-32板上并附着在薄膜面板后。后板上装有电源插座，测试接线柱及RS232串行接口插座。各线路板上及后板上的各种接口由导线联接。图2中，被测样机的电源电压(D2、D3输入)与负载电流(D1、D5输入)经变送板上的电压互感器和电流互感器变换，再经自动调校控制用多路开关切换分别与电压测试电路，功率测试电路及程控放大器相连，程控放大器的输出作为电流及功率测试电路的输入。自动调校时，多路开关接通自动调校基准电路和电压测试电路及程控放大器；测试时，多路开关接通互感器输出和电压测试电路及程控放大器。由单片机发出的自动量程控制信号控制程控放大器，使其在高低档量程时具有不同的放大倍数，满足测试准确度要求。电压、电流、功率测试电路输出分别接至A/D转换器电路输入端，A/D转换电路输出与单片机相连，单片机系统定时采集A/D转换数据并进行数据处理及数据显示。RS232串行通讯信号通过通讯接口电路与单片机相连，液晶显示模块通过显示接口电路与单片机相连，键盘信号通过键盘接口电路与单片机相连。图3中，电压电流信号经电压互感器TV及电流互感器TA接至多路开关IC1(4052)输入X3、Y3，由精密稳压管VD1(LM336)及R16～R19精密线绕电阻分压组成的自动调校基准电路分别接至IC1的X1、Y1、X2、Y2，地电压接至IC1的X0、Y0。MB、MA为自动调校控制信号。自动调零时，X0、Y0与IC1输出X、Y接通，自动校准时，X1、Y1或X2、Y2与IC1输出X、Y接通，测试时X3、Y3与IC1输出X、Y接通。IC1输出X接至程控放大器。程控放大器由运算放大器IC2(0P07)、模拟开关IC3(4051)及电阻R3～R7组成。程控放大器输出一端通过R8接至真有效值变换器IC4(AD536)，组成电流测试电路，另一端经电阻R9、R10分压后接至功率芯片IC6(VI-2)的电流输入端18。电流在高低档时程控放大器具有不同的放大倍数，MLC为量程控制端。IC1输出Y一端通过R13与真有效值变换器IC5(AD536)相连，组成电压测试电路，另一端经R11、R12分压后接至IC6(VI-2)电压输入端5。V-IN、I-IN、P-IN分别为电压、电流、功率测试电路输出端，与单片机板上A/D相连。图4中，由变送板输出的I-IN、V-IN、P-IN信号接至12位串行A/D转换芯片IC7(TLC2543)输入端，精密稳压管VD2(LM336)输出接至IC7电压参考端VREF，A/D输出经光隔IC8(TLP521-4)与单片机IC10(AT89C55)相连。由带有20K闪存的单片机AT89C55(IC10)，外扩数据存储器6264(IC14)，I/0扩展芯片8255(IC15)，带512字节EEPROM可编程看门狗监控功能的X25045芯片IC9，数据锁存器74LS373(IC12)及译码器74LS138(IC13)所构成的单片机系统是本技术的核心，它定时循环采集A/D的输出数据，进行处理及显示，根据数据处理结果控制量程转换，定时进行测试结果的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测试家用电器和类似用途电器电参数的电压电流功率测试仪，它由仪表机箱，带有输入输出装置的仪表面板及后板，固定在仪表机箱内的变送板，单片机板，变压器板，固定在仪表面板后的显示键盘板等组成。其特征在于单片机板装有Ａ／Ｄ转换电路，单片机系统，键盘接口电路，显示接口电路，通讯接口电路，电压电流功率测试电路输出分别接至Ａ／Ｄ转换电路输入端，Ａ／Ｄ转换电路输出与单片机相连，键盘接口电路，显示接口电路，通讯接口电路输出分别与单片机输入端相连。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：周伶，
申请(专利权)人：广州擎天实业有限公司电工分公司，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]