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RT-213手持式電能表校驗(yàn)儀

一、儀器使用說明

      本儀器是用于測量電力工頻參數(shù)和校驗(yàn)單、三相電能表的系列產(chǎn)品。它應(yīng)用了交流采樣技術(shù)，由高性能計算機(jī)和精密A/D轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、可靠性高。儀器可用機(jī)內(nèi)電池供電，使用方便。按照其準(zhǔn)確度等級可分為：Ⅰ型:0.1級電能表校驗(yàn)儀,Ⅱ型:0.2級電能表校驗(yàn)儀,Ⅲ型:0.5級用電檢查儀。

1、儀器的構(gòu)成

      儀器由主機(jī)、直流電源模塊、交流電源模塊、電流鉗、數(shù)字轉(zhuǎn)換器及其它附件構(gòu)成，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型儀器的配套及各種附件的用途見下表：

RT-213手持式電能表校驗(yàn)儀

2.儀器的連接

  儀器在工作時，需要連接電源、被測量的電壓電流、電能脈沖、計算機(jī)等。儀器上的各部分插座位置，連接方法如下所述。

2.1電源

    本儀器可使用三種電源供電：

⑴220VAC市電供電，儀器安裝交流電源模塊時，從模塊背面的220VAC   插座連好電源線，開關(guān)撥在AC位置；

  ⑵測量端供電，儀器安裝交流電源模塊，開關(guān)撥在PT位置,儀器直接從電壓測量端Ua-Un取得供電電源，無須連接電源線。

⑶直流電池供電，儀器安裝直流電源模塊，在沒有外接電源的情況下，儀器可連續(xù)工作4小時。

注意：

     ①使用測量端供電時，Ua-Un的輸入電壓應(yīng)在85V-250V范圍內(nèi)，電壓過低時儀器不工作，     電壓過高時會燒毀電源模塊，使用時應(yīng)注意。)

  ②儀器具有電源管理功能：電池電壓過低時，儀器將自動關(guān)機(jī)；長時間不操作（超過10分鐘）且無電壓電流信號輸入時，儀器將自動關(guān)機(jī)。

③電池充電時，將儀器關(guān)機(jī)。插上自動充電器即可對電池進(jìn)行充電。電池充滿后，充電器紅燈亮，并自動關(guān)閉充電器。

2.2被測電壓接入   

  儀器上有Ua、Ub、Uc、Un四個插座接入被測電壓，將電壓輸入電纜一端顏色對應(yīng)的插頭依次插入，電壓輸入電纜另一端四個插頭接到被測電壓端上；按測量方式不同分為兩種情況：

  1）三相四線制：黃、綠、紅、黑分別接A、B、C三相相線及零線；

2）三相三線制：黃、黑、紅插頭分別接A、B、C三相相線上，綠                色插頭與黑色插頭并接。

  注意：

        ①電壓輸入大量限為400V，超過電壓量限1.5倍以上可能損壞儀器；

        ②測量大于265V電壓時，不能采用測量端供電方式；

        ③單相測量時優(yōu)先使用Ua測量。

2.3接入被測電流   

本儀器有兩種方式接入被測電流信號：

(1).互感器方式：將電流輸入電纜一端的插頭插入電流插座的進(jìn)線（黃、綠、紅）和出線端(黑色)兩個插孔，另一端串入被測電流回路。 0.5級的儀器不配備互感器；

(2).電流鉗方式：將電流鉗插頭插到各相對應(yīng)的電流鉗插座上即可。

注意 :

     ①輸入電流不能超過電流量程的2倍，否則可能損壞儀器； 

     ②儀器每一相電流輸入時，電流鉗和互感器不能同時使用；                 

     ③遇到現(xiàn)場端子排接點(diǎn)時可用接線叉子連接；                        

     ④注意防止被測CT開路；                                        

     ⑤電流與電壓信號絕不能混淆。   

2.4 關(guān)于三相三線制與三相四線制接線的進(jìn)一步說明

    按照通常的定義，三相三線制測量是指使用兩個功率測量元件實(shí)現(xiàn)對三相線路的測量，而三相四線制測量則是使用三個功率測量元件實(shí)現(xiàn)對三相線路的測量，如圖2所示：

    本儀器內(nèi)部含有三組電壓/電流/功率測量元件，因此，儀器在作測量時不區(qū)分三相三線制或三相四線制，針對不同的校驗(yàn)對象（三相三線電能表或三相四線電能表）儀器僅在接線上有所不同，測量狀態(tài)不變。測量三相三線制線路或校驗(yàn)相應(yīng)的電表時，儀器以線路B相為零點(diǎn)，電壓電流分別接入A、C相，此時儀器的Ub、Ib以及Pb、Qb等均為0。

2.5串行數(shù)據(jù)接口（RS232）的使用

     本儀器的串行接口可以連接便攜式打印機(jī)或個人計算機(jī)，選配附件中提供打印機(jī)和通訊軟件。本儀器的串行接口與電能脈沖輸入/輸出接口共用一個插座,稱為DIO接口，在儀器頂端左側(cè)（見圖--1）。

2.6電能脈沖輸入/輸出

   電能輸入/輸出脈沖也從DIO接口引出，使用帶夾子的電能脈沖輸入/輸出電纜，即可輸入或輸出電能脈沖。

注意 :

     ①接入高頻電能脈沖時，應(yīng)預(yù)置好分頻指數(shù)，否則會造成儀器數(shù)據(jù)刷新阻塞；                 

     ②不要將電能脈沖電纜插頭插到電流鉗插座上。

3.儀器的一般操作步驟

3.1  儀器的開啟與關(guān)閉

    圖1儀器面板左側(cè)的上、中、下分別為[®]-復(fù)位鍵、[ ]-開機(jī)鍵、[?]-關(guān)機(jī)鍵。按[開機(jī)]鍵儀器即通電，按[關(guān)機(jī)]鍵儀器即斷電。儀器具有自動斷電功能，在測量信號為0且無按鍵操作的情況下，儀器會在10分鐘后自動斷電。

3.2  啟動、退出、調(diào)整對比度

   開啟儀器后進(jìn)入待命狀態(tài)，屏幕顯示型號及軟件版本，并提示操作。

   (1)啟動和退出

      按［啟動］鍵進(jìn)入主菜單。

      按 [退出] 鍵進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)，此時儀器只有與計算機(jī)通訊功能，鍵盤操作無效，此功能為廠家。

   (2)調(diào)整對比度

      開機(jī)后進(jìn)入主菜單之前，按[對比度深/淺]鍵儀器自動調(diào)整液晶顯       示器的對比度，也可按[1]-[9]鍵選擇對比度，再按[啟動]鍵儀器自       動記憶對比度狀態(tài)并進(jìn)入主菜單。

3.3   從主菜單啟動各項(xiàng)功能

進(jìn)入主菜單后，儀器屏幕上顯示日期、時間、型號及各項(xiàng)功能。用56鍵選擇功能，按R鍵即可進(jìn)入對應(yīng)的功能菜單。屏幕右下角為電池符號，其數(shù)值表示供電電壓的大小。

   在主菜單中可直接調(diào)整時鐘，按“功能鍵” （顯示屏下方的4個無名鍵，按任何一個均可），再按[時間]鍵進(jìn)入時間調(diào)整狀態(tài)，用34鍵選擇：年、月、日、星期、時、分、秒，用56鍵調(diào)整數(shù)值,調(diào)整完畢按R鍵。

3.4[測量]、[向量]、[波形]、[校驗(yàn)]、[查詢]

 3.4.1[測量]

本項(xiàng)功能用于測量U、I、P、Q、 PF、  F、變比。

在主菜單中，用56鍵選中[測量]項(xiàng)，按R鍵進(jìn)入。在測量菜單中用34鍵選擇U、I、P、Q、 PF、  F、變比，會出現(xiàn)相應(yīng)的測量數(shù)據(jù)，按Q鍵返回主菜單，各項(xiàng)測量參數(shù)顯示窗如圖所示。               

3.4.2[向量]

本功能用于顯示電壓/電流向量圖和三相三線接線判別結(jié)果。

在主菜單中，用56鍵選中[向量]功能，按R進(jìn)入，在[向量]菜單中，顯示屏左側(cè)是線判別結(jié)果，中間為向量圖，按Q鍵返回主菜單。

注意：

①在三相四線時，僅顯示向量圖；

②在三相三線進(jìn)行判接線時，需要根據(jù)功率因數(shù)Pf選擇判別條件若Pf＞0.866時，用左邊“功能鍵”選擇“中性”；若Pf＜0.866L時，用該鍵選擇“感性”；若Pf＜0.866C時，用該鍵選擇“容性”。

 3.4.3[波形]

本功能用于顯示電壓/電流實(shí)時波形。

在主菜單中，用56鍵選中[波形]功能，按R進(jìn)入，在[波形]菜單中，用34鍵選擇A、B、C相，用56鍵放大、縮小波形。

3.4.4[校驗(yàn)]

    本功能用于校驗(yàn)感應(yīng)式或電子式電能表。

在主菜單中，用56鍵選中[校驗(yàn)]功能，按R進(jìn)入，在[校驗(yàn)]菜單中，顯示所測電能表的表號、類型、常數(shù)、分頻、方式、圈數(shù)及誤差等，按Q鍵返回主菜單。進(jìn)入[校驗(yàn)]菜單后按56鍵選擇設(shè)置校驗(yàn)參數(shù)，按R鍵進(jìn)入修改狀態(tài)，用[數(shù)字]鍵置入?yún)?shù)，再按R鍵或Q鍵返回。屏幕下方顯示的是校驗(yàn)結(jié)果，即被校電能表誤差。校驗(yàn)參數(shù)共有6個，其含義如下：

表號-記錄被校電能表的編號，在數(shù)據(jù)查詢時可查到；

類型-選擇有功或無功電能表；

常數(shù)-被校表的電能常數(shù)；

分頻-用于降低電能常數(shù)較大的高頻脈沖的輸入速率；

方式-選擇手動計數(shù)或脈沖計數(shù)的校驗(yàn)方式；

圈數(shù)-手動或脈沖計數(shù)的值。

3.4.5[查詢]

   先用56鍵選中[查詢]功能，按R進(jìn)入[查詢]菜單，首先按編號搜索記錄，然后按[查詢]鍵查詢具體參數(shù)（共有三頁），還可進(jìn)行刪除、打印等操作。   

3.5 “功能鍵”的使用

     任何情況下按“功能鍵”（顯示屏下方的4個無名鍵，按任何一個均可），顯示屏下方將出現(xiàn)相應(yīng)的功能提示，再按“功能鍵”相對應(yīng)的鍵，即可執(zhí)行數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)查詢、啟動、對比度和時間設(shè)置等功能。“功能鍵”平時不在屏幕中顯示，只在被按下時才顯示。在不同的菜單中，其功能是不一樣的，操作時以屏幕提示為準(zhǔn)。

二、儀器技術(shù)說明

1.概述

      本儀器是一種全數(shù)字化的多參數(shù)工頻測量標(biāo)準(zhǔn)儀器。該儀器應(yīng)用*計算機(jī)技術(shù)，以直接交流采樣法實(shí)現(xiàn)多功能的工頻電參數(shù)測量（如電壓、電流有效值，有功、無功功率，工頻頻率，功率因數(shù)等）。儀器具有如下特點(diǎn)：

      (1)采用超小型結(jié)構(gòu)設(shè)計，手持式，體積小、重量輕；

      (2)多路電源供電，既可交流供電，又可用機(jī)內(nèi)電池供電；

(3)采用大屏幕液晶顯示器，用漢字顯示儀器的工作狀態(tài)和測試參數(shù)，動態(tài)提示用戶的操作過程，儀器的使用、操作較為簡單；

     (4)儀器的測量準(zhǔn)確度高，測量范圍寬：電壓5-450V；電流20mA-5A(內(nèi)部CT)。

      (5)儀器配有電流鉗接口，可選配精密電流鉗，更方便地測量電流，選配不同的電流鉗可測量0.02-2000A電流；

      (6)具有多項(xiàng)實(shí)用的附加功能，滿足用戶現(xiàn)場測量的需要；

    ①可測量三相線路的U、I、P、Q、PF、相位角、頻率等多種交流電參數(shù)。                 

        ②三相三線制接線判別；                 

        ③顯示電壓電流波形、測量CT變比；       

      (7)具有快速自動校準(zhǔn)功能，可即時校準(zhǔn)儀器的誤差。

本儀器是傳統(tǒng)的數(shù)字式的相位伏安表的升級換代產(chǎn)品。

2.儀器的功能

   本儀器共有7項(xiàng)基本功能:

     （1）測量單相、三相交流電壓、電流有效值；

     （2）測量單相、三相有功功率、無功功率；

     （3）測量單相、三相相位、功率因數(shù)；

     （4）測量工頻頻率；

     （5）顯示交流信號波形和向量圖，判別三相三線制接線錯誤；

     （6）測量CT變比；

     （7）測量數(shù)據(jù)的記錄、查詢、打印、傳送。

3.1測量

本儀器屬數(shù)字化交流采樣型工頻測量儀表，被測信號經(jīng)轉(zhuǎn)換、采集、計算得到測量值。信號轉(zhuǎn)換過程如下：

(1)被測量的交流電壓、電流信號經(jīng)精密電阻分壓、電流互感器和量程切換繼電器轉(zhuǎn)換為3V左右的交流信號；

(2)模擬數(shù)據(jù)采集電路在高速運(yùn)行的微處理器控制下，以的時序，按每周期幾十次的采樣速率對交流信號進(jìn)行采樣并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；

(3)高速采樣后數(shù)字化的交流信號被輸入微處理器，進(jìn)行系統(tǒng)、綜合數(shù)字運(yùn) 算，析取信號所包含的各種電參量信息；

①對電壓、電流的周期性方均根積分運(yùn)算獲取真有效值；

  ②對電壓、電流乘積的周期性積分獲取有功功率；

③對電流進(jìn)行數(shù)字式移相，再對其與電壓乘積的周期性積分獲取無功功率；

  ④對功率三角形的計算獲取功率因數(shù)和各輸入電壓電流信號相對參考量的相位；

  ⑤對有功功率、無功功率的連續(xù)積分獲得有功電能和無功電能。

(4)頻率跟蹤：電壓或電流信號經(jīng)過放大整形后被輸入鎖相環(huán)，并與微處理器的計算周期相比較再反饋給微處理器，以保證采樣速率與交流信號的周期同步。交流采樣式儀表與傳統(tǒng)的模擬式儀表根本區(qū)別在于交流采樣式儀表用數(shù)字運(yùn)算取代了模擬電路的信號變換過程。從而可以克服模擬電路本身固有的噪聲、漂移、非線性等缺陷引起的測量誤差，保證測量的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性。

3.2 數(shù)據(jù)的記錄

本儀器內(nèi)部設(shè)有大容量的靜態(tài)存儲器，由存儲器內(nèi)部電池保護(hù)，在儀器斷電時仍可長時間保存數(shù)據(jù)，在存儲器中保存的數(shù)據(jù)有以下兩種：

(1)儀器的上一次工作狀態(tài)：如電壓、電流的量程，用戶電能表校驗(yàn)設(shè)定參數(shù)等。因此，每次開機(jī)后只要與上次測量的工作狀態(tài)相同就不需要再作設(shè)置。

(2)儀器測量的各種數(shù)據(jù)：儀器每次通電并進(jìn)入測量或向量狀態(tài)后，測得有效數(shù)據(jù)可保存到記錄數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)，由按鍵命令實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄。這些數(shù)據(jù)稱為記錄數(shù)據(jù)（多可達(dá)224組，每組均包括電壓、電流、功率、相角、向量圖等），可通過儀器的串行接口向外傳送。

3.3儀器數(shù)據(jù)的輸出

    本儀器設(shè)有三線制RS232串行接口，可與計算機(jī)相連，數(shù)據(jù)輸出有三種形式：

(1)屏幕拷貝：

  當(dāng)儀器處于一功能狀態(tài)下（如電壓、電流測量或校驗(yàn)電能表等），均可將當(dāng)時的測量數(shù)據(jù)（稱為實(shí)測數(shù)據(jù)），在打印機(jī)上打??；

(2)實(shí)測數(shù)據(jù)輸出：

儀器的實(shí)測數(shù)據(jù)均可實(shí)時向外傳送。可方便地與計算機(jī)構(gòu)成自動化測量系統(tǒng)；

(3)記錄數(shù)據(jù)輸出：

  儀器內(nèi)部存儲器所存的記錄數(shù)據(jù)可通過串行接口傳至計算機(jī)，形成用戶的數(shù)據(jù)文件長期保存，本儀器配有上位機(jī)軟件（光盤），用戶可自行安裝使用。

4.儀器的各部份詳細(xì)說明

(1)結(jié)構(gòu)：儀器為手持式結(jié)構(gòu)；

(2)儀器正面面板上安裝有液晶顯示窗、鍵盤和電源開關(guān)等；

(3)儀器的前端面板上安裝有被測電壓、電流信號輸入插座：

  被測電壓信號從前面板Ua、Ub、Uc、Un四個插座孔接入，其中標(biāo)有Ua、Ub、Uc的插座孔分別對應(yīng)A、B、C三相,標(biāo)有Un的 插座孔接零線。被測電流信號的輸入分為兩種方式：

  ①互感器方式：

      使用前端面板上標(biāo)有電流輸入的插座孔，電流進(jìn)線從黃、綠、紅插孔輸入,電流出線從同區(qū)域黑色插孔返回。

  ②電流鉗方式：

   將電流鉗插頭直接插入電流鉗插座內(nèi)（在儀器的左側(cè)標(biāo)有A、B、        C的插座）。

(4)數(shù)字信號接口（DIO接口）：

  儀器的串行數(shù)據(jù)接口和電能脈沖輸入/輸出接口共用一個插座，在儀器頂端左側(cè)標(biāo)有DIO的插座，該插座通過數(shù)字接口轉(zhuǎn)換器既可接打印機(jī)和計算機(jī)，又可接電能脈沖輸入/輸出電纜。串行數(shù)據(jù)接口的數(shù)據(jù)傳送特性為RS232、異步、全雙工、9600bps、XON/XOFF流控制。

(5)液晶顯示屏：

  液晶顯示屏位于儀器前面板下部中間，該顯示屏為240×128圖形點(diǎn)陣型，具有背光，液晶顯示器的對比度可由按鍵調(diào)節(jié)。

(6)按鍵：

  按鍵位于儀器前面板下部左邊，共有19個鍵。

5.儀器的主要技術(shù)性能指標(biāo)

5.1測量范圍和輸入阻抗

5.2準(zhǔn)確度等級、分辯率和基本誤差 

5.3電能脈沖輸入/輸出

本儀器輸出的電能脈沖常數(shù)為：60000imp/kWh（電流量程<100A）；600imp/ kWh（電流量程≥100A）。輸出脈沖：TTL電平。

本儀器輸入的電能脈沖頻率高為：200kHz。

5.4數(shù)據(jù)存儲容量

   大可存貯224組記錄數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)含：電壓、電流、功率、相位、頻率、校驗(yàn)誤差等信息，占用256個字節(jié)。

5.5絕緣電阻和工頻耐壓

*測試點(diǎn)：電壓、電流輸入端子對機(jī)殼之間

5.6使用和貯存環(huán)境

5.7體積和重量

5.8 供電電源