单点式应变量校准器电路设计方案分析

校准器输出电路是应变量校准器的最核心技术。本文介绍了两种常规的单点式应变量校准器电路设计方案,并通过理论计算和测试试验对其优缺点及可行性进行分析,提出最优方案。

ANSI模拟电能表及其制作方法

讨论一种用于ANSI C12标准测试、学习的模拟电能表。该模拟电能表系统基于ANSI C12.19标准体系架构,采用表格集合体的方式进行构建,符合ANSI C12.18通信协议标准。开发的目的在于研究并掌握ANSI C12标准体系,验证主站集成抄表系统和单机抄表系统通信协议的统一性,为进一步开发符合ANSI标准的实体电能表提供技术支持和指导。

数字式直流电阻箱校准结果的测量不确定度评定

针对直流低值电阻表的溯源问题,我单位研制了一款高精度的数字式直流电阻箱。本文以数字式直流电阻箱为研究对象,介绍了数字式直流电阻箱的实现原理,搭建了数字式直流电阻箱的校准系统对其进行校准,并开展了测量不确定度评定。由测量不确定度评定结果可知,数字式直流电阻箱校准结果的测量不确定度最高可达1.4×10^(-6)。

基于计算机视觉的指针式仪表智能判读方法

指针式仪表的自动读数是近年来的热门研究内容,但一直存在由成像畸变导致的误差较大的问题。本文提出了一种基于计算机视觉的指针式仪表示值精确判读方法,在对指针式仪表图像中的指针与表盘长刻度进行提取并对其倾斜角度进行检测的基础上,依据针孔成像模型,分析了摄像机内部畸变参数对两直线间夹角成像失真的影响,建立了指针与零刻度间夹角、长刻度与零刻度间夹角的失真校正算法,采用牛顿插值法对指针与零刻度间夹角和仪表示值间的关系进行函数逼近,提高了基于计算机视觉的指针式仪表智能判读的准确度。对0.5级伏安表的判读实验证明了方法的有效性与正确性。

基于改进自适应阈值法的指针仪表图像预处理

针对本项目组的机器视觉指针式压力表自动检定系统,结合指针仪表图像的特点,提出一种改进的自适应阈值法。先对图像进行去噪滤波、直方图均衡化等增强处理,再通过基于积分图像的自适应阈值法进行仪表图像二值化,使仪表指针和刻度线特征信息尽量保留。实验结果表明,与全局阈值法、自适应阈值法相比,此方法能够有效消除仪表图像光照不均匀、噪声干扰等因素的影响,很好实现图像轮廓提取、特征细节突出。研究成果简单易行,具有较好的推广价值。

基于图像处理的模拟指针表刻度自动对准

介绍了一种用图像处理技术实现模拟指针表指针和刻度自动对准代替人工对准的方法。首先对采集的图像进行二值化和预处理,接着对图像实施Hough变换找出图中最长的直线即指针,然后分割指针附近区域作为研究区域,再对分割出的区域找出除指针外的最长直线即刻度,对找出的刻度和指针所夹角进行判断即可得出是否对准的结论。提出的方法很好地解决了工厂实际应用中的检定自动化问题。

计量用合并单元及电子式互感器计量接口规范化探讨

国内各制造厂家生产的电子式互感器输出接口差异较大,造成计量校准工作繁琐、管理困难等一系列问题。为充分发挥电子式互感器计量通道的优势,在调研以及广泛征求各方专家意见的基础上,提出了计量用合并单元的概念。计量用合并单元相比传统的合并单元去掉了保护用电流值、中性点电压值和电流值及母线电压值,仅保留计量用电流值和电压值,保证计量数据的传送和输出。为完善电子式互感器法定计量管理措施,统一电子式互感器计量输出接口,在计量用合并单元的基础上提出了电子式互感器计量接口规范化的具体方案,作为电子式互感器接口技术电力行业标准制定的基础。

电阻分压型电子式电压互感器误差分析及对电能计量的影响研究

电子式电压互感器的准确度关系着电力系统的安全稳定运行和电能的准确计量。由于技术尚不成熟,电子式电压互感器运行中出现了较多的问题,其中准确度问题占主导地位。目前对于影响电子式互感器准确度的因素的分析研究较少,针对这种问题,文中建立了电阻分压型电子式电压互感器的误差模型,分析了互感器与模拟小信号之间的阻抗匹配问题及对误差大小的影响。在此基础上,文章提出了降低互感器误差的措施,对提高电子式电压互感器的准确度具有一定的意义。

专用无磁计量芯片输入模块的低功耗设计

文中简要介绍了无磁计量芯片的基本构成,重点研究了输入模块的工作原理和设计方法,分析了一般传感器的原理及局限性,建立了无磁传感器模型,采用两级迟滞比较器的基本结构设计了具有低功耗特点的输入比较器模块,通过适时关闭比较器使其进入休眠模式,以及合理的安排时序关系来降低整个输入模块的平均功耗。经过仿真得到模拟比较器的增益为55dB,带宽达到1.2MHz,满足了1MHz的工作速度,同时静态功耗降到7.29μW,实现了低功耗的目的。最终经过流片测试,电路工作正常。

科氏质量流量计模拟驱动方法研究

驱动系统是科里奥利质量流量计的重要组成部分之一。它为流量管提供驱动力,使流量管以其固有频率和稳定的振幅振动,并且能够跟随流量管固有频率的变化而变化。目前的驱动系统是基于模拟信号的工作方式。分析了这种驱动系统的工作原理,比较了各种波形的驱动信号,研究了几种驱动电路。

利用负阻抗构成无内阻抗模拟电表

将负阻抗引入电表测量电路 ,可消除由内阻抗引起的系统误差 ,从而构成无内阻抗电表 .本文分析了电表内阻引起的测量误差 ,介绍了利用负阻抗消除内阻影响的方法 。

模拟量输入合并单元计量性能测试研究

目前对模拟量输入合并单元的计量性能研究较少,现有合并单元测试规范中与误差相关的部分均参照电子式互感器标准制定,难以满足计量性能测试的要求,限制了数字化电能计量技术的发展。为研究模拟量输入合并单元的计量特性,从信号流程角度,分析了模拟量输入合并单元的误差环节,比较了模拟量输入合并单元与电子式互感器和电子式电能表的结构异同,总结了计量特性误差影响因素。并以基本误差为例,按照不同标准对2台不同厂家生产的标称0.2 S级准确度的合并单元进行了单相和三相误差测试。测试数据显示单相测试和三相同时测试的结果有差异,说明各通道相互之间有影响,且输入信号越小,相互影响越大。针对现有合并单元测试规范不能正确反映计量性能的问题,提出评价模拟量输入合并单元计量性能时,不能仅仅参考电子式互感器标准,还应参考电子式电能表检定规程增加计量性能相关测试项目,完善计量用合并单元的相关测试规范。

基于AD633模拟鉴相的Q表设计

为解决万用表无法测量Q、D等参数的问题,设计了基于AD633模拟鉴相的Q表。该测量仪采用DDS芯片AD9851产生正弦激励信号和基准信号,利用高集成度模拟乘法器AD633对信号进行模拟鉴相,并采用差分转换器AD8138对鉴相输出信号进行单端转差分变换,由C8051F060内部自带的ADC对差分信号进行模数转换和数据处理。Q表具有多量程自动切换和LCD实时显示等功能,且体积小、成本低,能满足工程、教学科研测量的需要。

标准失真模拟分量视频信号源及其校准方法

标准模拟分量视频测试信号参数单一,应用其对视频信号分析仪器校准时得到的结果不具有多样性。为解决这一问题,分析了模拟分量视频信号的测量原理,基于SDP2000信号编辑软件和TG700视频信号发生器,开发带有失真参数的模拟分量视频测试信号,并建立失真模拟分量视频信号源标准装置,对该装置的幅度电平和上升时间进行校准,评定了校准过程的测量不确定度。结果表明:幅度电平扩展测量不确定度为0.60%;上升时间扩展测量不确定度为0.19%(包含因子k=2)。该信号源可以发出带有失真量的标清和高清模拟分量视频测试信号,能够用于视频信号分析仪器的校准,得到多样化的结果,从而更加全面地评价仪器的测量准确性。

模拟小信号电能表的应用及其检测技术

为适应智能变电站计量技术的发展,在新的技术条件基础上需有一套符合智能变电站特点的计量系统。结合电子式互感器输出信号特点及计量有关标准,着重讨论符合IEC 60044-7/8标准输入的模拟小信号电能表工作原理、性能特点和实际应用,论述了模拟小信号电能表检测系统和溯源方案,提出了一套模拟小信号电能表的现场考核系统。由于模拟小信号电能计量暂无国家标准和行业标准,随着智能变电站的大量投运,相关一系列建标工作即将开展。

风力发电数字闪变仪的设计与仿真

根据IEC推荐闪变测试原理,构建了闪变仪模拟/数字结构图,利用平方解调法对输入电压进行调制、利用双线性变换法使模拟化传递函数转化为数字化Z域传递函数;对模拟/数字闪变仪测试仿真波形进行分析,对短时闪变严重度数据进行提取并进行比较,说明了在低频情况下数字化闪变仪比模拟化闪变仪更能降低误差,能够满足在低频段风电的测试要求。数字化闪变仪在测量风电电压闪变方面具有处理数据少、速度快、精确度高等优点。

一种小模拟量输入电能表检定装置的研制

随着小模拟量输出电子式互感器的推广应用,小模拟量输入电能表应运而生。与传统电子式电能表不同,小模拟量输入电能表的输入为6路电压信号,传统电子式电能表检测装置已不适用于该种电能表。文中设计了一种适用于小模拟量输入电能表的检定装置,介绍了检定装置的技术原理、硬件和软件设计,重点阐述了小模拟量信号抗干扰的设计方法。

电学可视化自动校准装置

介绍了电学可视化自动校准装置的原理及设计,此装置用于无程控接口的手持式数字多用表和模拟指针表的自动化计量校准。通过工业摄像机采集测试数据,并采用labview编制软件控制装置、处理数据,最终实现此类仪表的自动化计量校准。校准结果表明该校准装置能够满足此类仪表的校准要求。

基于ADS7841直流电表设计

设计了一种高精度程控直流电表。首先介绍了模数转换芯片ADS7841的基本组成和串行通信接口,接着给出了编程时序图和控制命令字,最后详细分析了硬件原理图和软件框图。

数字化电能表“溯源”探究与分析

针对目前数字化电能表"溯源"方法存在的问题进行了分析,提出了一种计算型模拟标准表的概念及其"溯源"方案,使数字化电能表"溯源"统一到模拟溯源体系中,从而维护电能计量溯源及传递体系的稳定性。数字化电能表"溯源"理念的突破简化了数字化电能表计量工作,相对科学地解决了数字化电能表关于"溯源"的困惑。