一种用于无源二次回路检查表的三相交流小信号表电路的制作方法

1.本发明涉及电测技术领域，特别涉及一种用于无源二次回路检查表的三相交流小信号表电路。
2.

背景技术：

3.对于电力用户新装或增容，其二次计量回路通常要安装pt、ct、电能表、采集终端及联合接线盒，并要求对接线进行检查，现有的三相装接特别是10kv及以上的高压计量二次回路的安装调试工作还比较落后，由于装接作业通常处于无负荷不通电状态，常规手段不能判断计量回路的接线是否正确、pt或ct变比是否与铭牌一致，需要依赖操作人员的责任心以及复杂而缺乏规范的操作步聚，即便如此仍有可能造成计量回路的错误，因而给电网和用户造成不必要的损失和纠纷。
4.目前市场上现存有类似的现场校验仪产品，需要在电网及用户负荷接入之后才能检测，一旦发现计量回存在问题，已给电网造成的损失且损失往往不可逆，使用不具备可预演性，操作也不够安全可靠。
5.

技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种用于无源二次回路检查表的三相交流小信号表电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于无源二次回路检查表的三相交流小信号表电路，包括电压采样及换档电路、电流采样及换档电路、ad转换及电参量计算电路、mcu控制电路、无线通讯电路、语音交互控制电路、电池充放电及供电电路和人机交互控制电路，所述mcu控制电路与无线通讯电路电性连接，所述mcu控制电路与语音交互控制电路电性连接，所述mcu控制电路与电池充放电及供电电路电性连接，所述mcu控制电路与人机交互控制电路电性连接，所述mcu控制电路与ad转换及电参量计算电路电性连接，所述ad转换及电参量计算电路分别与电压采样及换档电路和电流采样及换档电路的输出端电性连接。
8.优选的，所述电压采样及换档电路的电压信号采用精密电阻分压采样，为扩充输入电压的范围，电路采用mos管切换分压电阻，为了防止输入信号幅度超过mos管的最大工作电压，使用tvs瞬态抑制二极管与电阻串联进行保护一一优先烧坏电阻，从而使本电路系统与之隔离，默认测试三相四线接线线路，控制ub接入分压电路，控制un接入agnd，测试三相三线接线线路时，控制ub接入至agnd，同时控制un悬空。
9.优选的，所述电流采样及换档电路通过流过精密电阻产生的电压信号进行电流采样，为扩充输入电流的范围，电路采用mos管切换取样电阻，为了防止输入信号幅度超过ad转换芯片的最大输入电压，使用tvs瞬态抑制二极管与电阻串联进行保护一一优先烧坏电
阻，从而使本电路系统与之隔离。
10.优选的，所述ad转换及电参量计算电路的电压、电流信号经由各自的采样电路进行抗混叠滤波，送至电能计量芯片的相应引脚，并经由其内部24bit的σ
‑
δad转换器以1msps速率采样并送至内部dsp进行电参数计算，产生数字化的电参数信息，可通过spi接口送至mcu控制电路。
11.优选的，所述无线通讯电路通过连接到蓝牙模块的uart串口透传实现，蓝牙模块的通讯波特率、功耗模式和名称参数可通过uart接口进行修改。
12.优选的，所述语音交互控制电路的硅麦拾音器用来接收用户的语音指令，经由语音模块解析，向uart接口发送相应的指令给mcu控制电路，同时语音控制模块将数字指令、语音指令解析后输出到功放芯片并驱动扬声器输出相应的音频信号。
13.优选的，所述电池充放电及供电电路包括锂电池充放电管理芯片、锂电保护芯片电路、锂电池、usb充电输入接口、dc
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dc3.3v转换电路和
‑
3.3v电荷泵负压转换电路，主要完成锂电池过充和过放保护，对整个电源电路提供工作能量，直流供电变化功能，其中 5v和3.3v为供电电源，b 和b
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为锂电池正负电源输出。
14.本发明的技术效果和优点：主要用于在断开电网状态下，一次回路接入安全电压的测试电源，测量二次回路的电参量信息一一电压、电流的幅值、相位和频率，在电网断开状态下，由于一次回接入了安全电压的测试电源，经过pt和ct互感器变送的二次电压电流比较小，而由于现场应用有各种变比的pt、ct互感器，需要检测表适应的电压、电流幅值比较小同时幅值范围比较宽，并且在操作时要方便快捷，且安全可靠，同时产品做到小型化及现场操作。
15.附图说明
16.图1为本发明的各电路模块之间系统框图。
17.图2为本发明电压采样及换档电路的电路图。
18.图3为本发明电流采样及换档电路的电路图。
19.图4为本发明ad转换及电参量计算电路的电路图。
20.图5为本发明无线通讯电路的电路图。
21.图6为本发明语音交互控制电路的电路图。
22.图7为本发明电池充放电及供电电路的电路图。
23.图中：1、电压采样及换档电路；2、电流采样及换档电路；3、ad转换及电参量计算电路；4、mcu控制电路；5、无线通讯电路；6、语音交互控制电路；7、电池充放电及供电电路；8、人机交互控制电路。
24.具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
26.本发明提供了如图1
‑
7所示的一种用于无源二次回路检查表的三相交流小信号表电路，包括电压采样及换档电路1、电流采样及换档电路2、ad转换及电参量计算电路3、mcu控制电路4、无线通讯电路5、语音交互控制电路6、电池充放电及供电电路7和人机交互控制电路8，mcu控制电路4与无线通讯电路5电性连接，mcu控制电路4与语音交互控制电路6电性连接，mcu控制电路4与电池充放电及供电电路7电性连接，mcu控制电路4与人机交互控制电路8电性连接，mcu控制电路4与ad转换及电参量计算电路3电性连接，ad转换及电参量计算电路3分别与电压采样及换档电路1和电流采样及换档电路2的输出端电性连接；下面详细介绍电路模块的工作原理：电压采样及换档电路1如图2，电压信号采用精密电阻分压采样，为扩充输入电压的范围，电路采用mos管切换分压电阻，为了防止输入信号幅度超过mos管的最大工作电压，使用tvs瞬态抑制二极管与电阻串联进行保护一一优先烧坏电阻，从而使本电路系统与之隔离，默认测试三相四线接线线路，控制ub接入分压电路，控制un接入agnd，测试三相三线接线线路时，控制ub接入至agnd，同时控制un悬空；电流采样及换档电路2如图3，通过流过精密电阻产生的电压信号进行电流采样，为扩充输入电流的范围，电路采用mos管切换取样电阻，为了防止输入信号幅度超过ad转换芯片的最大输入电压，使用tvs瞬态抑制二极管与电阻串联进行保护一一优先烧坏电阻，从而使本电路系统与之隔离；ad转换及电参量计算电路3的电压、电流信号经由各自的采样电路进行抗混叠滤波，送至电能计量芯片的相应引脚，并经由其内部24bit的σ
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δad转换器以1msps速率采样并送至内部dsp进行电参数计算，产生数字化的电参数信息，可通过spi接口送至mcu控制电路4；无线通讯电路5通过连接到蓝牙模块的uart串口透传实现，蓝牙模块的通讯波特率、功耗模式和名称参数可通过uart接口进行修改，参考图5；语音交互控制电路6的硅麦拾音器用来接收用户的语音指令，经由语音模块解析，向uart接口发送相应的指令给mcu控制电路4，同时语音控制模块将数字指令、语音指令解析后输出到功放芯片并驱动扬声器输出相应的音频信号；电池充放电及供电电路7包括锂电池充放电管理芯片、锂电保护芯片电路、锂电池、usb充电输入接口、dc
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dc3.3v转换电路和
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3.3v电荷泵负压转换电路，主要完成锂电池过充和过放保护，对整个电源电路提供工作能量，直流供电变化功能，其中 5v和3.3v为供电电源，b 和b
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为锂电池正负电源输。
27.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。