单相全自动电能表标准装置使用说明书.docx

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单相全自动电能表标准装置使用说明书

单相全自动电能表标准装置使用说明书

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单相全自动电能表标准装置

使用说明书

一、概述

二、主要技术指标

三、工作原理、主要部件简介

四、使用说明

五、注意事项

一、概述

DJ-101型单相全自动电能表标准装置（以下简称本装置）是我公司总结多年生产全电子型检验装置的经验，并采用当今电子测量最新科技手段开发出的智能型全自动校表装置。

本装置设计独特，外型美观,操作简便、直观，可和PC机联机使用，也可脱开PC机进行手动校验。

本装置是全电子程控化新型装置，采用大规模可编程逻辑电路和数字频率合成技术，结合新型D/A转换器产生高精度正弦波基准信号；高保真大余量功率放大，产生高稳定、高质量的电压、电流输出源.电流量程自动换档，升降幅值、移相、调频全键盘化，具有自动校验点设置功能,自动升降电流、电压并校验；输出电压、电流及相位可自动检测并显示,使本装置操作方便、快捷、准确。

与PC机联机可全自动检表，专用的校表软件操作方便、易掌握、能和各种网络兼容。

（一）本装置设计依据

《中华人民共和国国家标准GB/T11150—2001电能表检验装置》

《交流电能表检定装置检定规程JJG597—89》

《交流电能表检定规程JJG307—88》

《电子式电能表JJG596-1999》

（二）装置特点

1、功放输出容量大

电压功放：

500VA；

电流功放：

1000VA;

2、结构特点

（1）外壳采用特殊铝合金材料,美观大方、结构坚固，重量轻，运输方便。

（2）装置采用分体式设计;一源二架（48表位）。

（3）装置采用单相电源供电，方便用户使用。

（4）先进的开关跟踪电源功放，既有开关功放的高效率，亦有线性功放的高质量输出。

3、装置功能

（1）多重保护系统并具有声光报警功能，高效跟踪电源以及超大规模集成电路使装置可靠性更高.

（2）宽量限多功能标准表,省略了标准电压、电流互感器使装置更轻便。

（3）装置具有独立的操作键盘，以及常用校验点快捷键,能在手动检表时自动给出各类表的相位特性，使手动检定时更方便。

（4）具有和PC机联机功能，专用的校表软件界面友好、校表设置简洁直观，可人工增加和设定任意校验点,数据能存储、打印，并能和各种网络兼容。

（5）电压、电流能分别迭加2～21次谐波，谐波的相位和幅度能分别设置.

（6）具有485通讯口，能方便地读取和修改多功能表内数据。

（7）具有485通讯口转接功能，能逐表位读出或自动设置各表位通讯地址。

（可选项）

（8）装置具有综合测试功能：

用专用接线夹（棒）一次接好被检表输出各端口接线，即可自动做完有功电能、日计时误差等项目测试。

（可选项）

（9）可以按照规程要求，对电能表的启动、潜动、基本误差、标准偏差等进行全自动检验。

（10）大电流输出（0~100A），能方便检定大电流电能表。

（11）可对电能表进行频率、谐波等影响性试验。

（12）可以校验不同常数电能表，并具有常数校核功能。

（13）采用专用接线盒，具有开路自动短接功能.（可选项）

（14）具有自动捕捉机械表黑斑功能，方便潜动和启动试验。

（可选项）

（15）专用光电采样器，具有自动采集机械表黑斑和电子表LED发光信号功能，光电头可自动翻转，方便拆装表.（可选项）

（16）专用脉冲采样接口,具有高压隔离电路,可防高压误接入；能兼容不同的脉冲输入电压,并对输入的采样脉冲具有整形功能。

（可选项）

（17）可按照电度数、时间或脉冲数进行走字试验。

（18）可以测量功率、电压、电流、相位、功率因数、频率等实时参数。

（19）支持各类条码输入。

（20）具有自动检测通讯规约功能，通讯规约符合DL/T645-1997、IEC1107所有约定，并且可根据用户要求更改相应通讯约定。

（21）具有时钟基准和GPS时钟.（可选项）

二、主要技术指标

1、装置准确度等级及标准配置：

装置准确度等级：

0。

1级（或0.2级）；

装置标准配置：

0。

05级（或0。

1级）DSB101单相标准表;

2、量程及容量：

输出电压量程：

220V；

输出电流量程：

（0。

05、0.1、0。

25、0.5、1、2.5、5、10、25、50、100）A；

最大输出电压容量：

每表位15VA;

最大输出电流容量：

48表位:

1000VA；

24表位：

400VA;

16表位：

400VA;

12表位：

200VA；

3、输出调节范围、细度及监视仪表精度和分辨率：

本装置采用4位监视表，真有效值采样，减少频率高低及波形失真带来的误差。

调节范围

调节细度

监视表精度

分辨率

电压

0～120%

优于0.002%

0.5％

0。

01%

电流

0~120％

优于0.002％

0。

5％

0。

01％

频率

45.00HZ～65。

00Hz

0.001Hz

0。

01Hz

0.01Hz

相位

0°～360°

0.01°

0.5°

0.1°

4、输出功率稳定度:

优于0.05％／2min;

5、失真度:

输出波形失真度在额定负载范围内优于0。

5%；

6、绝缘及耐压：

输出电流回路、电压回路对外壳:

耐压2000V/1min；

绝缘〉5MΩ;

7、供电电源：

～220V/16A±10%，50Hz；

8、使用环境：

（1）温度:

20℃±2℃；

（2）湿度：

<85%;

（3）无明显粉尘和腐蚀性气体；

9、装置预热时间：

30min

三、功能、原理及主要部件简介

（一）装置布置（图1）

图1：

装置外观图

1、48表位装置有2个挂表架,可以面对面放置或并排放置（48表位用户定货时要说明清楚，因为两种放置方式的电流连接导线的长度和走线方式不同）.

2、12～24表位装置只有一个挂表架,每个表位对应有误差显示窗口。

3、装置右侧空气开关是装置总电源开关，控制装置进线电源；右侧插座是供维护、检测装置用的电源插座（容量2A）,不受电源按钮控制。

（二）校验系统工作原理（见图2）

图2：

校验系统原理框图

1、单片机控制系统

以高档DSP和大规模现场可编程逻辑门阵列FPGA组成本装置的控制核心，对正弦基波信号进行调节（调频、移相、调幅）并完成量程控制、键盘控制与显示、误差计算及PC机通讯等功能。

2、标准交流信号源电路

把正弦函数按0。

01°间隔分为几万个点，计算出相应函数值，编程写进RAM中；由特定的晶振经过DDS产生一个高频的周期寻址信号；电压、电流寻址信号分别取出RAM中的数据信号，通过高速D/A转换，得到分割为几千份的近似正弦模拟信号，再通过滤波得到失真度＜0.1％的正弦信号。

此正弦信号的幅值长期稳定性由一个高稳定直流基准保证，频率长期稳定性等同于晶振的稳定性。

3、功率放大部分

电压、电流功放电路原理基本相同，功放由主回路和反馈电路组成。

由采样升流器将输出信号反馈到功放输入级,稳定幅值、相位输出.电路中还设计了限流保护和速断过流保护,再加上充分的工作裕量，大大提高了功放的可靠性。

4、监视仪表

取样信号送至信号测量专用电路，测出电压、电流幅值、相位,频率并以扫描方式显示于相应窗口。

5、误差计算器

输入口能适应机械式、电子式电能表的脉冲，具有内部锁存电路并配合单片机的外部中断，可准确的对被测表脉冲计数,再经过一系列运算得出各表位误差，分别显示于对应的误差窗口。

四、使用说明

1、开机前准备

挂上被检表并锁紧接线端子。

2、开机（见图3）

说明：

合上装置下部进线电源开关（向上扳）,装置上红色按钮内指示灯亮，表示装置上电.按下绿色“开"按钮，按钮内绿色灯亮，红色按钮内指示灯灭,装置电源打开，。

开机后装置系统会进行自检,在装置的主键盘上会显示装置型号及系统软件版本等信息.如自检正常，约3秒后显示窗口为：

电压显示窗口：

0。

000；

电流显示窗口：

0.000；

相位频率显示窗口:

0.000；

额定电流显示窗口：

5。

0;

所有误差窗口显示均为“HELLO”。

如装置不正常，则：

a、系统与标准表通讯不正常，则在第三显示窗口显示“FAIL”，此时应检查装置与标准表之间的通讯线连接。

b、如电压、电流功放电路不正常，则在电压窗口显示“UA”,在电流窗口显示“AA”,装置并有报警声（蜂鸣器），此时可以按任意键清除报警,如报警去除,则表示装置正常（刚才为干扰现象）,如再次操作后又报警，则装置可能已发生故障。

3、键盘使用

说明：

使用PC机（电脑）通过本公司专用的校表软件可实现装置强大的校表、走字功能和数据处理功能。

为了用户试验方便，装置设置了简洁、实用的手动操作键盘,用户正常工作时应尽量使用PC机（电脑）进行工作。

以下结合相应功能简要介绍键盘的操作:

◆“复位”键

按下该键,本装置即回到开机时初始状态.如开机出现异常、装置出现死机或换档有误时，用此键可使装置恢复正常状态。

◆“0~9"数字键、“."小数点键：

当需改变装置参数时，可按数字键及小数点键输入待调节值.输入数自右向左移位,高位先输入,窗口满时清除前面输入并显示新输入数。

◆“清除”：

当输入数字有误时，可用清除键清除当前输入,再重新输入。

◆“Ib”：

用来设定被检表的Ib、Imax值

Ib值:

被检表的额定电流值，有效范围（1A~100A），开机或复位时，默认为5A。

Imax值:

被检表的最大电流值,有效范围（Ib～120A），开机或复位时，默认为20A.

Ib和Imax操作方法：

点动Ib，使第一窗口显示Ib字符，提示输入电表额定电流值（第二窗口显示当前Ib值）,输入电表额定电流值，第三窗口显示输入值，再点动Ib值，第四窗口（Ib）改显新值，表示新Ib已被确认，同时第一窗口显示IH字符（第二窗口显示当前Imax值）提示输入Imax值，此时可输入新的最大电流值，再点动Ib键，新Imax已被确认，下面再操作其他任意功能键（数字键和Ib键除外），第一、第二窗口将恢复显示电压、电流值。

◆“U”：

电压设定键

键盘输入电压设定值为220V的百分数，本机开机或复位时，默认为0，有效范围0~125％。

操作方法：

键入所需电压百分数后，按下U键，则电压值改变为220V的输入设定值百分数；如需要装置输出220V:

输入值为100,按下U键后，电压调节至220V×100%即220V；如

输入值为140，则本次操作无效，电压值保持不变。

◆“I”：

电流设定键

键盘输入电流设定值为当前Ib值的百分数，本机开机或复位时,默认为0。

操作方法：

按Ib的百分数键入所需数后，按下I键,电流值改变为当前Ib值的输入设定值的百分数，电流量程由程序根据输入值大小自动切换，不需人工干预；如输入值为60,当前Ib值为10A，按下I键后，电流调节至10A×60％即6A;若当前Ib值为50A，按下I键后，电流调节至50A×60％即30A；如输入值为140，则本次操作无效，电流值保持不变。

◆“Imax/1。

0、Ib/1.0、Ib/0。

5L、0。

2Ib/0.5L、0。

1Ib/1.0”：

常用校验点的设置键

操作方法：

按下5个键中的任一键后按校验键，装置自动按照该校验点输出相应的电压、电流和相位。

如额定电流Ib为5A，按下Ib/0.5L键，再按校验键,装置输出为:

输出电压：

220V；

输出电流：

5A；

输出电压、电流间相位：

60°；

监视表窗口显示为：

220。

0（电压）、5。

000（电流）、60。

00（相位）、5.00（额定电流）；

等输出稳定后，再按校验键，既可检表.

◆“常数”：

用于手动检表时输入校表参数，与计算机联机校表时不需使用。

“常数”键是一个循环键，点动该键可依次查看或输入各项校验参数。

当切换到任一项参数，同时会显示出该项参数的当前设置值,如需修改此项参数，可直接键入数字，再按一下该键即确认输入，同时切换到下一项参数状态。

当全部校验参数设置完成后，按“校验”键即可结束参数输入状态，并开始校验。

在输入参数时，随时均可按“清除"键放弃输入。

各项校验参数依此如下：

C：

被检表常数。

在电能脉冲校验模式，该状态下可输入被检表常数（单位imp/kWh,与内分频系数无关，但外接分频器时则应先除以外分频系数），范围1～2。

6×109，默认为3600;在日计时误差校验模式，该参数无效。

n：

校验圈数/校验时间.在电能脉冲校验模式,该状态下可输入校验圈数（校验圈数应设置足够多，以保证校验精度），范围1～99圈，默认3圈；在日计时误差校验模式，该状态下可输入校验时间（校验时间应设置足够长，以保证校验精度），范围1～99秒，默认20秒。

F：

分频系数/时基频率。

在电能脉冲校验模式，该状态下可输入内分频系数（若被检表为普通电能表，常数较低，则不需分频，此处置1即可,当被检表常数过大时，可适当进行分频，需在此键入分频数），分频范围1～65000,默认为1即不分频；在时钟基准校验模式，

该状态下可输入被检表时钟基准频率（单位Hz，一般情况下被检表输出秒脉冲，此处置1即可），频率范围1Hz～6.5kHz，默认为1Hz.

P：

标准表常数。

在电能脉冲校验模式，该状态下可输入标准表常数（单位imp/kWh，正常情况下由装置和标准表通讯自动确认标准表常数，不需用户输入，由于本装置采用宽量限标准表,校验过程中标准表常数在不同电压、电流下可能不同，如使用其它标准表时可在此输入标准表常数）,范围1～2.6×109;日计时误差校验模式，该参数无效。

E：

脉冲输入方式，默认为0，一般不需修改此项。

如校验过程中发现误差跳动大并且变化很有规律，可尝试将此项设置为1后再校验。

S：

校验模式。

本装置有两种校验模式，电能脉冲校验模式和日计时误差校验模式.在该状态下输入0，将进行电能脉冲校验，应将被检表的电能脉冲输出接至误差计算器,装置将计算电能误差（百分数值）;如输入其他数（1~255），则进行时钟基准校验,输入的数作为时钟信号频率倍数（当信号频率大于1Hz时这里输1即可）,此时应将被检表的时钟信号输出接至误差计算器，装置将计算时基误差（秒/日）.注意选择校验模式后“n"与“F”两项将使用默认值，如不希望使用默认值则需重新设置。

说明：

用户一般只要输入“C”、“n”两个参数即可按“校验"键开始校表。

＊关于校验模式的补充说明＊

在常数设置中，选项“S”默认值为0即进行电能脉冲校验。

此时应将被检表的电能脉冲输出接至误差计算器.选项“C”为被检脉冲电能常数，选项“F”为被检脉冲分频系数，选项“n”为被检脉冲圈数/脉冲数.确认后装置将开始循环计算电能误差（百分数值）.

若要进行日计时误差校验，应将被检表的时钟基准输出接至误差计算器。

先选择倍频系数1～255输入到选项“S"中（当被检时基频率为整数时输1即可,如含小数应设置最小的倍频系数使其成为整数）。

然后设置适当的分频系数到选项“F”中，使被检时基频率最终在理论上为1Hz。

再设置适当的脉冲次数到选项“n"中（实际校验时间＝n×F／被检时基频率）。

确认后装置将开始循环计算时基日计时误差（秒/日）.

举例：

a）电能脉冲校验，常数1600，不分频，5圈。

设S=0，C=1600，F=1，n=5

b）时钟基准校验，时基1Hz，校20秒。

设S=1，F=1，n=20

c）时钟基准校验,时基32768Hz，校20秒。

设S=1,F=32768，n=20

d）时钟基准校验，时基1kHz，校40秒。

设S=1,F=1000，n=40

e）时钟基准校验,时基0.1Hz，校20秒。

设S=10，F=1，n=2

f）时钟基准校验，时基0.3Hz，校30秒。

设S=10，F=3,n=3

g）时钟基准校验，时基

Hz,校30秒。

设S=3,F=1，n=10

◆“校验”:

校验开始键

为防止由于偶然因素触发台体键盘快捷键，导致在不期望的情况下升起电压或电流.对与升降电压电流有关的快捷键进行操作后，必须再按本键方可生效.此时不会开始误差校验，键上的指示灯也不会亮起.

必须按以上方法操作的快捷键有：

“Imax/1。

0”、“Ib/1.0"、“Ib/0。

5L”、“0。

2Ib/0.5L”

“0.1Ib/1。

0”、“110/潜动”、“100/潜动”、“80/潜动”

在有关参数（Ib、Imax、校验点、被试表常数、校验圈数）设置好，装置输出稳定之后,再按下此键装置即开始校验。

键上的指示灯亮起表示已进入误差校验状态。

误差窗口显示由原来的HELLO改显为bE,当收到第一个脉冲后改显圈数，校验圈数随着被试表的采样信号的输入而递减,最后显示出误差，然后又重复以上校验过程。

例如：

检验圈数为5圈，按下“校验键”后，误差窗口显示为：

误差窗口显示

HELLO

按下“校验”键:

bE（校验开始）

第1个表脉冲：

05（圈数）

第2个表脉冲：

04（圈数）

第3个表脉冲：

03（圈数）

第4个表脉冲：

02（圈数）

第5个表脉冲:

01（圈数）

第6个表脉冲：

-0.1216（误差）

第7个表脉冲：

05—0.12（圈数-上次误差）

◆“ｆ”：

频率调节键

本机开机或复位时装置频率默认为50Hz；当需要改变频率时,先输入所需频率数，再按f键即可（频率显示在第三窗口），有效范围（45HZ～65HZ），提示：

频率显示要在电压升起后才正确。

◆“Φ”：

相位调节键

本机开机或复位时，相位默认为0°;

相位调节方法：

先输入所需相位值,再按Φ键即可，该数应在有效范围0°～359。

9°内。

◆“级别”:

装置参数调整键（用户不要操作该键）。

◆“起动”：

进行起动试验键

可在手动检表时进行起动试验，装置能根据设定的参数和相关规程规定自动输出额定电

压和起动电流，操作步骤如下：

1）按下“起动”键,电压窗口显示“SELb”，电流窗口显示“0”，按“↑”键，以选择校验表类别：

0——电子式电能表1——感应式电能表

2）再按下“起动"键,电压窗口显示“Jb"，电流窗口显示“0.1”，按“↑”键，以选择电能表级别，级别可设置为“0.1，0.2，0.5，1，2，3"六种之一，各级别的参比电压和参比电流按照国家标准给定。

3）再按下“起动”键，电压窗口显示“Hqq”，电流窗口显示“0”，按“↑"键，以选择电能表的电流接入方式：

0-—电流直接接入1——经互感器接入

4）再按下“起动"键,电压窗口显示“ZLq”，电流窗口显示“0”,按“↑”键，以选择感应式电能表的功能方式：

0————无止逆器1----有止逆器

5）以上操作完毕后，按下“校验”键，即可进行起动试验。

注意此时会自动升起电压和电流。

误差窗口显示“qd”。

6）设置完成后,以上的参数会永久保留在装置里。

如检验同样的表，下次起动试验时，先按下“起动”键，再按下“校验"键，即可开始起动试验。

7）连续按下两次“清除”键，可中断当前设置操作。

◆110/潜动、100/潜动、80/潜动:

进行潜动试验键

按下对应于“110/潜动、100/潜动、80/潜动”键,再按校验键，装置自动降下电流,电压输出至220V×110%或220V×100％或220V×80%电压，进行潜动试验。

误差窗口显示“qd”

◆“调节细度”：

用此键循环选择调节细度，调节细度分0。

002%、0.01％、0.1％、1%四档，默认调节细度0.002％（百分数不显示）。

◆“↑、↓"：

上升、下降键

此二键与调节细度键组合可对电压、电流、频率、相位四种参数进行调节，用这几个键来调节时,应先按下对应的U（电压）、I（电流）、f（频率）、Φ（相位）键，将当前状态改变为欲调节参数的状态.其中：

a、调节细度为1%时，↑、↓键对U（电压）、I（电流）的升降调节幅度为1%，f（频率）的调节细度为1Hz,对Φ（相位）的调节细度为1°。

b、调节细度为0。

1％时，↑、↓键对U（电压）、I（电流）的升降调节幅度为0.1％，f（频率）调节细度为0。

1Hz，Φ（相位）调节细度为0。

1°。

c、调节细度为0.01%时，对U（电压）、I（电流）调节幅度为0。

01％，对f（频率）调节细度为0。

01Hz,对Φ（相位）的调节细度为。

0.02°。

d、调节细度为0.002％时，对U（电压）、I（电流）调节幅度为0.002％,对f（频率）调节细度为0。

001Hz,对Φ（相位）的调节细度为0。

01°.先选择好调节细度，再按下想要调节功能键（U、I、f、Φ），再按↑或↓键对相应的信号进行升降调节。

◆自动键:

调试用，（用户不要操作该键）.

◆打印键：

调试用，（用户不要操作该键）。

◆电流量程键：

调试用，（用户不要操作该键）。

◆电源：

暂未使用。

4、PC联机使用说明

本装置可用九芯插头与PC机的RS—232接口相联，可对电能表根据规程选点或特殊点进行自动校表、数据化整和修约,并能进行更为复杂的多功能表校验（详见《EMCS2000全自动电能表校验管理系统使用说明书》），还能与用户的计算机网进行联网，共享数据。

实现校表生产和管理现代化，提高管理水平.

五、注意事项

1、装置与PC机联机：

装置通讯插头与PC机232口联结时，必须在装置断电时

进行，拔下通讯插头时也必须在台体断电时进行。

2、装置后机架上有接地螺栓，请与大地接妥，以确保人身安全。

3、每次用计算机自动检表时,无论进入检表程序装置升起电压、电流,还是结，束校验装置降下电压、电流，计算机都会对装置实际状态进行检测，并提示，正在升压、升流或正在降下电压、电流，请操作者注意计算机各类提示，一定要在计算机通知已确认降下电压、电流并且监视表确实指示电压、电流降为零的状态下，才能进行拆、装表工作，以确保人身安全。

4、装置保护及报警：

装置电源和功放电路都分别设有过压、过流多重保护措施，

可确保在电压回路短路和电流回路开路时的装置安全.装置在遇到故障或严

重外界干扰时会自动降下电压或电流，并在相应监视窗口显示出错信号，并

发出报警声（蜂鸣器），此时按下任意键，如报警去除则表示为外界干扰，

如3秒钟后装置又报警则表示装置出现故障，找出原因排除故障后再重新检

表。

5、关机：

装置关机时，先按装置上红色按钮“关”，绿色灯灭，红色灯亮表示电源关上，最后拉下侧面的总电源开关，切断装置电源.

6、测量装置绝缘和做耐压试验时，务必拨下装置上的接地短路插头（在装置左侧柱上）。

装置正常运行和测试时短路插头应插上。

7、功能和技术参数均可能被修改，以实际出厂产品为准。