【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基于精密电流传感器的导轨表精度校准装置及校准方法，特别适用于在没有导轨表专用校表表台的情况下配合普通电能表表台对导轨表本体进行精度校准的场合使用。
技术介绍
1、国网三相导轨式电能表(经互感器)包括导轨表本体和罗氏线圈。导轨表本体通过连接罗氏线圈进行电压电流采样，《导轨式电能表技术规范》要求三相导轨表整体的计量准确度等级要求达到有功b级、无功2级；导轨表本体计量精度要求有功0.5s级；罗氏线圈的固定位置准确度等级要求达到0.5s级。
2、国网三相导轨式电能表(经互感器)产品结构的特殊性决定了它无法使用现有的电能表表台进行校表、功能测试以及性能测试，而需要采购使用专用的导轨表测试表台。
3、目前各个电力仪表测试台厂家生产的导轨式电能表测试表台报价高，而且还不适用于测试其他普通款式的电能表，所以在导轨表还没有形成大批量订单之前购买导轨表表台用于校表及测试是非常不合算的，因此需要设法设计制作相应的校表装置配合原有的电能表表台来对导轨表本体、导轨表外接罗氏线圈后进行校表及测试等工作。
技术实现思路
1、为了解决上述导轨表产品在没有导轨表专用校表表台的情况下达到对导轨表进行统一批量测试校表目的的上述问题，提出了一种基于精密(高精度零磁通)电流传感器的导轨式电能表精度校准装置及校准方法，通过该校表装置与校准方法能够实现对国网三相导轨式电能表的计量精度进行快速校准，降低了导轨表产品的研发、生产成本。
2、为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案
3、为了有效校准，实现一种基于精密电流传感器的导轨表精度校准装置，包括电连接的校表表台、电流采样处理板及电能表控制板；电能表控制板电连接有搭载有校表软件的计算机；
4、校表表台包括分别对a、b、c三相电流进行感应采集的零磁通电流传感器；
5、电流采样处理板进行电流采样及电压数据处理，控制电路转换输出三路电压信号及一路通过单线通讯方式传输的修正信息，对导轨表本体、导轨表外接罗氏线圈后进行校表及测试；
6、电流采样处理板将输入电流传感器的输出电流，转换成电压信号及修正信息，并接入电能表控制板的电流接线端子。
7、作为上述技术方案的进一步改进：
8、为了实现精准采样，电流采样处理板包括与对应电流传感器电连接的精密电阻；精密电阻一路接mcu微处理器，另一路接接线端子；
9、mcu微处理器电连接接线端子；
10、接线端子通过稳压器给mcu微处理器供电。
11、a相的零磁通电流传感器cta通过接头j1接精密电阻a；
12、精密电阻a包括并联在电流输出端ia+、ia-之间的电阻r1、r4、r7、电容c9；电流输出端ia-通过电阻r13接地。
13、为了实现电路连接，电流采样处理板的电路包括主控芯片u1及与主控芯片u1电连接的外围电路；
14、主控芯片u1脚4一路通过电阻r12接入vcc3v3，另一路通过电容c5接地；脚7接地，脚9接vcc3v3，脚20、19、14分别接ia+、ib+、ic+。
15、电流采样处理板的供电是通过与电能表控制板相连接的10芯排线的2脚vcc5v和1脚gnd所提供；
16、稳压器包括芯片u2；
17、vcc5v通过芯片u2降压后输出vcc3v3为电路的主控芯片u1及外围电路供电。
18、为了实现合理电路连接，电流传感器用于采样的三相电流信号，经过精密电阻采样电路后输入到与电能表控制板相连接的接线端子的同时输入给主控芯片u1的三路ad口进行模数转换，经过主控芯片u1的存储计算生成修正电压数据，然后通过单线通讯i/o口loss_s2与导轨表的mcu微处理器i/o口进行单线数据通信。
19、主控芯片外围电路包括晶振y1，晶振y1外接两个电容c7与c8；主控芯片u1供电引脚分别使用c3、c4电容并联进行去耦。
20、校表表台的a、b、c三相大电流经过cta、ctb、ctc三只电流传感器圆环线圈感应转换成小电流信号后，通过精密电阻采样转换成第一校准电压，由10芯排线提供给电能表控制板的计量芯片采样处理，同时，第一校准电压输入主控芯片u1的ad口进行模数转换，经过主控芯片u1的处理与运算生成用于修正的第二校准电压数据；然后通过loss_s2单线通讯方式发送给电能表控制板的mcu主控芯片，用于计量芯片获取的第一校准电压的修正校准。
21、为了实现精准校准，一种基于精密电流传感器的导轨表精度校准方法，借助于上述的的装置；方法包括以下步骤；
22、步骤一，首先，执行接线步骤，用导线穿过零磁通电流传感器的圆环，并根据需要的最大电流绕圈数，再连接校表表台的电流输出端子；然后，把电流采样输出端子连接到电能表控制板的电流插座：其次，从校表表台连接三相四线电压电源线到电能表控制板的接线端子，即电压输入插座。
23、作为上述技术方案的进一步改进：
24、计算机中安装有三相校表软件。
25、步骤二，执行以下校准流程；
26、s1，计量初始化；连接好校表系统后，使用国网三相校表软件对导轨表参数进行计量初始化；
27、s2，有效值校正；校表表台的信号源同时加三相220v电压、三相100a电流，设置功率因数；配置完成后通过校表软件分别对a、b、c三相有效值进行校正；
28、s3，校正完成后，在校表表台上显示并记录导轨表误差；
29、s4，电流offset校正；首先，校表表台的信号源只加三相220v电压，设置功率因数；然后，配置完成后通过校表软件分别对a、b、c三相电流offset进行校正；
30、步骤三，进行误差校正；
31、s5，电表台体信号源只加a相电压和a相电流，同时设置功率因数；
32、s6，将校表表台上显示的误差数值输入校表软件中，通过校表软件进行校正；
33、s7，校正完成后，在校表表台上显示并记录导轨表误差；
34、s8，b相和c相的误差校正按步骤s5、s6、s7的方法重复操作。
35、本专利技术中设计制作的导轨表校准装置使用三只精密(高精度零磁通)电流传感器分别对a、b、c三相电流进行感应采集，经过电流采样及数据处理控制电路转换输出三路电压信号及一路通过单线通讯方式传输的修正信息，可以配合电能表表台来对导轨表本体、导轨表外接罗氏线圈后进行计量精度校准及测试等工作，资金成本远低于购买导轨表专用表台的费用。
36、该校表装置基于精密(高精度零磁通)电流传感器而设计制作，额定输入电流最高可达600a，感应精度高，线性度及温度特性好，使用频率范围宽，可对导轨表的一相到三相电流计量精度进行校准。
37、通过该校准装置配合电表表台对导轨表的计量精度进行校准的方法，达到了节省研发、生产成本以及提高校准精度的效果。
38、总之，通过该基于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于精密电流传感器的导轨表精度校准装置，其特征在于：包括电连接的校表表台(1)、电流采样处理板(2)及电能表控制板(3)；电能表控制板(3)电连接有搭载有校表软件的计算机；
2.根据权利要求1所述的基于精密电流传感器的导轨表精度校准装置，其特征在于：电流采样处理板(2)包括与对应电流传感器电连接的精密电阻；精密电阻一路接MCU微处理器，另一路接接线端子；MCU微处理器电连接接线端子；
3.根据权利要求2所述的基于精密电流传感器的导轨表精度校准装置，其特征在于：A相的零磁通电流传感器CTA通过接头J1接精密电阻A；
4.根据权利要求3所述的基于精密电流传感器的导轨表精度校准装置，其特征在于：电流采样处理板(2)的供电电路包括主控芯片U1及与主控芯片U1电连接的外围电路；
5.根据权利要求4所述的基于精密电流传感器的导轨表精度校准装置，其特征在于：电流采样处理板(2)的供电是通过与电能表控制板(3)相连接的10芯排线的2脚VCC5V和1脚GND所提供；
6.根据权利要求5所述的基于精密电流传感器的导轨表精度校准装置，
7.根据权利要求6所述的基于精密电流传感器的导轨表精度校准装置，其特征在于：主控芯片外围电路包括晶振Y1，晶振Y1外接两个电容C7与C8；主控芯片U1供电引脚分别使用C3、C4电容并联进行去耦。
8.根据权利要求7所述的基于精密电流传感器的导轨表精度校准装置，其特征在于：校表表台(1)的A、B、C三相大电流经过CTA、CTB、CTC三只电流传感器圆环线圈感应转换成小电流信号后，通过精密电阻采样转换成第一校准电压，由10芯排线提供给电能表控制板(3)的计量芯片采样处理，同时,第一校准电压输入主控芯片U1的AD口进行模数转换，经过主控芯片U1的处理与运算生成用于修正的第二校准电压数据；然后通过LOSS_S2单线通讯方式发送给电能表控制板(3)的MCU主控芯片，用于计量芯片获取的第一校准电压的修正校准。
9.一种基于精密电流传感器的导轨表精度校准方法，其特征在于：借助于权利要求1-8任一项所述的的装置；方法包括以下步骤；
10.根据权利要求9所述的基于精密电流传感器的导轨表精度校准方法，其特征在于：步骤二，执行以下校准流程；
...【技术特征摘要】
1.一种基于精密电流传感器的导轨表精度校准装置，其特征在于：包括电连接的校表表台(1)、电流采样处理板(2)及电能表控制板(3)；电能表控制板(3)电连接有搭载有校表软件的计算机；
2.根据权利要求1所述的基于精密电流传感器的导轨表精度校准装置，其特征在于：电流采样处理板(2)包括与对应电流传感器电连接的精密电阻；精密电阻一路接mcu微处理器，另一路接接线端子；mcu微处理器电连接接线端子；
3.根据权利要求2所述的基于精密电流传感器的导轨表精度校准装置，其特征在于：a相的零磁通电流传感器cta通过接头j1接精密电阻a；
4.根据权利要求3所述的基于精密电流传感器的导轨表精度校准装置，其特征在于：电流采样处理板(2)的供电电路包括主控芯片u1及与主控芯片u1电连接的外围电路；
5.根据权利要求4所述的基于精密电流传感器的导轨表精度校准装置，其特征在于：电流采样处理板(2)的供电是通过与电能表控制板(3)相连接的10芯排线的2脚vcc5v和1脚gnd所提供；
6.根据权利要求5所述的基于精密电流传感器的导轨表精度校准装置，其特征在于：电流传感器用于采样的三相电流信号，经过精密电阻采样电路后输入到与电能表控制板(3)相连接的接线端子的同时输入给主控芯片u1的三路...
【专利技术属性】
技术研发人员：金阳善，张海丰，郑涵，张炯，郭嘉，张道永，田欣欣，
申请(专利权)人：青岛乾程科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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