电能质量治理装置采样板测试平台制造方法及图纸

一种电能质量治理装置采样板测试平台，包括上位机、控制板、测试板和采样板固定检测平台；其中上位机与控制板通信，实现发送测试指令、接收测试数据、分析并显示测试结果、数据管理等人机接口功能；控制板与上位机和测试板连接用于完成测试程序控制和数据的接收、寄存和发送；测试板与控制板和采样板固定检测平台连接，用于为平台供电、提供采样板测试电路，生成采样板输入信号和读取采样板输出信号；采样板固定检测平台用于放置待测采样板，完成测试板与采样板的电气连接，提供通信及数据传输通道。本实用新型专利技术能够实现采样板的全程序自动测试和数据管理。

Sample test platform for power quality control device

【技术实现步骤摘要】
电能质量治理装置采样板测试平台
本技术涉及电力电子装置测试平台，具体涉及一种电能质量治理装置采样板测试平台。
技术介绍
目前，电能质量综合治理优化装置已发展成一种智能化新型电力电子装置，采用高效的电力电子拓扑结构和先进的全数字控制技术，主要用来动态补偿系统无功电流、谐波电流及不平衡电流。随着电能质量综合治理优化装置市场需求量的大大增加，生产企业需要量产装置模块内部的电路板。为了保证模块出厂质量，需要设计开发一种用于电能质量治理装置采样板的测试平台，用于验证所生产的采样板的工作电源，交流电流、电压采样和通信等功能是否正常，采样精度是否满足电力行业标准的要求。现有技术中的采样板测试平台，通常采用上位机串口发送测试指令后，接收采样板测试信号回发同步进行的测试机制，由于串口通信速度与采样板A/D(模数转换)速度、数据宽度及收发速率的不匹配，当采样板多个采样通道、不同类型的采样点数较多时，极易造成数据接收的混乱和异常，现有技术未能提供测试数据收发的相应管理方案和技术方案。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本技术要解决的技术问题是：设计提供一种电能质量治理装置采样板测试平台，实现采样板的全程序自动采样和数据管理，提高测试的可靠性，大幅度降低故障排查时间，提高测试效率。本技术的技术方案是：一种电能质量治理装置采样板测试平台，包括：上位机、控制板、测试板和采样板固定检测平台；上位机，与控制板通信，实现发送测试指令、接收测试数据、分析并显示测试结果、数据管理等人机接口功能；控制板，与上位机和测试板连接，用于完成测试程序控制和数据的接收、寄存和发送；测试板，与控制板和采样板固定检测平台连接，用于为平台供电、提供采样板测试电路，生成采样板输入信号和读取采样板输出信号；采样板固定检测平台，用于放置待测试电能质量治理装置采样板，完成测试板与采样板的电气连接，提供通信及数据传输通道；所述控制板，包括控制程序模块、A/D模块、数据存储模块、接口电路和数字时钟模块，所述A/D模块、数据存储模块、接口电路和数字时钟模块分别同控制程序模块连接，其中：所述控制程序模块，一是接收上位机指令，控制测试流程，二是控制测试板完成相应测试功能；三是接收、寄存测试数据，按照预设格式向上位机发送数据；所述A/D模块，用于将采样板上各电源测试点的直流电压和纹波以及交流参考波形转换为数字采样信号，用于数据分析判断采样板电路是否接通正常工作，以及将测试板生成的交流参考波形转换为数字采样信号，用于采样板A/D通道的采样功能、精度比较判断；所述数据存储模块，包括电源信号采样存储FIFO、交流信号采样存储FIFO、交流参考波形采样存储FIFO和通信及数字量采样存储FIFO，分别用于电源信号测试数据、交流信号测试数据、交流参考波形数据、通信及数字量测试数据的寄存；所述接口电路，用于测试板和控制板之间的电路接口和数据通道切换；所述数字时钟模块，用于生成控制程序模块所需要的一系列采样频率时钟；所述测试板，包括供电电路、电源电压纹波测试电路、交流信号采样测试电路、通信及数字量测试电路，其中：所述供电电路，接受外部输入交流220V供电电源，输出提供平台各电路、芯片的供电以及测试用交流低电压信号；所述电源电压纹波测试电路，用于采样板上各电源测试点模拟量信号的采集处理；采样数据经过连接电路至控制板A/D模块，将电源电压及纹波信号转换为数字采样信号，寄存到电源信号采样存储FIFO；所述交流信号采样测试电路，用于提供采样板上源侧电流、补偿电流、源侧电压采样A/D通道的交流电压、电流输入信号、生成交流参考正弦波信号及其电路连接；交流信号采样数据经过连接电路至控制板数据存储模块中对应的存储FIFO芯片寄存；所述通信及数字量测试电路，用于提供采样板上数字量输入和输出通道的输入测试信号和接收输出测试信号及其电路连接，通信及数字量通道采样数据经过连接电路至控制板数据存储模块中的通信及数字量采样存储FIFO芯片寄存。与现有技术相比，本技术所具有的有益效果是：(1)提供一种电能质量治理装置采样板测试平台，能够实现对采样板的全程序测试，提高测试的可靠性，大幅度降低故障排查时间，提高测试效率。(2)能够实现对电能质量治理装置采样板预设测试项目和测试点的自动测试，通过数据回传上位机实现对采样板测试数据的管理。(3)通过使用数据寄存FIFO，解决了一端为A/D板数据采集，另一端为上位机串口通信两个不同时钟域之间的数据宽度及数据传输匹配问题。附图说明图1为本技术电能质量治理装置采样板测试平台实施例的电路框图；图2为本技术电能质量治理装置采样板测试平台实施例通信及数据流程示意图；图3为本技术电能质量治理装置采样板测试方法实施例的测试简要流程框图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步描述。本技术设计提供一种电能质量治理装置采样板测试平台，用于实现数据的全程序自动测试和数据管理。参照图1，本技术实施例的电能质量治理装置采样板测试平台，包括：上位机、控制板、测试板和采样板固定检测平台；其中上位机连接控制板，与控制板通信实现控制程序模块中控制程序的升级、参数设置及测试数据分析、发送测试指令、接收测试数据、分析并显示测试结果、测试数据管理等人机接口功能；控制板与上位机和测试板连接，用于接收上位机测试指令，完成程序控制和数据的接收、存储和发送；测试板与控制板和采样板固定检测平台连接，用于为平台供电、提供采样板测试电路，生成采样板输入信号和读取采样板输出信号；采样板固定检测平台，用于放置待测试电能质量治理装置采样板，完成测试板与采样板的电气连接，提供通信及数据传输通道。具体地，本实施例的控制板包括控制程序模块、A/D模块、数据存储模块、接口电路和数字时钟模块，A/D模块、数据存储模块、接口电路和数字时钟模块分别同控制程序模块连接，其中：(1)控制程序模块，包括FPGA(现场可编程门阵列)芯片及其基本工作电路、接口电路和串口电路组成,具体地，本实施例采用一款XC6SLX4-3TQG144I芯片，内嵌电源及交流信号采样测试模块驱动程序和通信口及数字I/O测试模块驱动程序，利用其I/O端口，通过使能信号控制A/D模块、数据存储模块及接口电路，通过串口通讯方式和上位机通信，一是完成接收上位机指令，控制测试流程，二是控制测试板完成相应测试功能；三是接收、存储测试数据，按照预设格式向上位机发送数据。本实施例利用FPGA芯片丰富的资源为控制板A/D模块及采样板每个A/D通道配置独立的驱动程序，避免了复用程序带来的大量译码电路，支持同步采样。其中，因交、直流采样需要完成的功能基本一致，因此电源及交流信号采样测试共用一个驱动程序模块，通过译码产生相关信号予以区别。(2)A/D模块，包括ADC芯片和基本工作电路，具体地，本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电能质量治理装置采样板测试平台，其特征在于，包括：上位机、控制板、测试板和采样板固定检测平台；/n上位机，与控制板通信，实现发送测试指令、接收测试数据、分析并显示测试结果、数据管理等人机接口功能；/n控制板，与上位机和测试板连接，用于完成测试程序控制和数据的接收、寄存和发送；/n测试板，与控制板和采样板固定检测平台连接，用于为平台供电、提供采样板测试电路，生成采样板输入信号和读取采样板输出信号；/n采样板固定检测平台，用于放置待测试电能质量治理装置采样板，完成测试板与采样板的电气连接，提供通信及数据传输通道；/n所述控制板，包括控制程序模块、A/D模块、数据存储模块、接口电路和数字时钟模块，所述A/D模块、数据存储模块、接口电路和数字时钟模块分别同控制程序模块连接，其中：/n所述控制程序模块，一是接收上位机指令，控制测试流程，二是控制测试板完成相应测试功能；三是接收、寄存测试数据，按照预设格式向上位机发送数据；/n所述A/D模块，用于将采样板上各电源测试点的直流电压和纹波转换为数字采样信号，用于数据分析判断采样板电路是否接通正常工作，以及将测试板生成的交流参考波形转换为数字采样信号，用于采样板A/D通道的采样功能、精度比较判断；/n所述数据存储模块，包括电源信号采样存储FIFO、交流信号采样存储FIFO、交流参考波形采样存储FIFO和通信及数字量采样存储FIFO，分别用于电源信号测试数据、交流信号测试数据、交流参考波形数据、通信及数字量测试数据的寄存；/n所述接口电路，用于测试板和控制板之间的电路接口和数据通道切换；/n所述数字时钟模块，用于生成控制程序模块所需要的一系列采样频率时钟；/n所述测试板，包括供电电路、电源电压纹波测试电路、交流信号采样测试电路、通信及数字量测试电路，其中：/n所述供电电路，接受外部输入交流220V供电电源，输出提供平台各电路、芯片的供电以及测试用交流低电压信号；/n所述电源电压纹波测试电路，用于采样板上各电源测试点模拟量信号的采集处理；采样数据经过连接电路至控制板A/D模块，将电源电压及纹波信号转换为数字采样信号，寄存到电源信号采样存储FIFO；/n所述交流信号采样测试电路，用于提供采样板上源侧电流、补偿电流、源侧电压采样A/D通道的交流电压、电流输入信号、生成交流参考正弦波信号及其电路连接；交流信号采样数据经过连接电路至控制板数据存储模块中对应的存储FIFO芯片寄存；/n所述通信及数字量测试电路，用于提供采样板上数字量输入和输出通道的输入测试信号和接收输出测试信号及其电路连接，通信及数字量通道采样数据经过连接电路至控制板数据存储模块中的通信及数字量采样存储FIFO芯片寄存。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电能质量治理装置采样板测试平台，其特征在于，包括：上位机、控制板、测试板和采样板固定检测平台；
上位机，与控制板通信，实现发送测试指令、接收测试数据、分析并显示测试结果、数据管理等人机接口功能；
控制板，与上位机和测试板连接，用于完成测试程序控制和数据的接收、寄存和发送；
测试板，与控制板和采样板固定检测平台连接，用于为平台供电、提供采样板测试电路，生成采样板输入信号和读取采样板输出信号；
采样板固定检测平台，用于放置待测试电能质量治理装置采样板，完成测试板与采样板的电气连接，提供通信及数据传输通道；
所述控制板，包括控制程序模块、A/D模块、数据存储模块、接口电路和数字时钟模块，所述A/D模块、数据存储模块、接口电路和数字时钟模块分别同控制程序模块连接，其中：
所述控制程序模块，一是接收上位机指令，控制测试流程，二是控制测试板完成相应测试功能；三是接收、寄存测试数据，按照预设格式向上位机发送数据；
所述A/D模块，用于将采样板上各电源测试点的直流电压和纹波转换为数字采样信号，用于数据分析判断采样板电路是否接通正常工作，以及将测试板生成的交流参考波形转换为数字采样信号，用于采样板A/D通道的采样功能、精度比较判断；
所述数据存储模块，包括电源信号采样存储FIFO、交流信号采样存储FI...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙国歧，魏晓宾，孙珮博，张玲艳，肖恩恺，
申请(专利权)人：山东德佑电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37