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RT-213手持式電能表校驗(yàn)儀

一、儀器使用說(shuō)明

      本儀器是用于測(cè)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(jì)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(jiǎn)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(jí)可分為：Ⅰ型:0.1級(jí)電能表校驗(yàn)儀,Ⅱ型:0.2級(jí)電能表校驗(yàn)儀,Ⅲ型:0.5級(jí)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(jiàn)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(shí)，需要連接電源,、被測(cè)量的電壓電流,、電能脈沖、計(jì)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(shí),，從模塊背面的220VAC   插座連好電源線,，開(kāi)關(guān)撥在AC位置；

  ⑵測(cè)量端供電,，儀器安裝交流電源模塊,，開(kāi)關(guān)撥在PT位置,儀器直接從電壓測(cè)量端Ua-Un取得供電電源，無(wú)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(méi)有外接電源的情況下,，儀器可連續(xù)工作4小時(shí),。

注意：

     ①使用測(cè)量端供電時(shí)，Ua-Un的輸入電壓應(yīng)在85V-250V范圍內(nèi),，電壓過(guò)低時(shí)儀器不工作,，     電壓過(guò)高時(shí)會(huì)燒毀電源模塊，使用時(shí)應(yīng)注意,。)

  ②儀器具有電源管理功能：電池電壓過(guò)低時(shí),，儀器將自動(dòng)關(guān)機(jī)；長(zhǎng)時(shí)間不操作（超過(guò)10分鐘）且無(wú)電壓電流信號(hào)輸入時(shí),，儀器將自動(dòng)關(guān)機(jī),。

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

2.2被測(cè)電壓接入   

  儀器上有Ua、Ub,、Uc,、Un四個(gè)插座接入被測(cè)電壓，將電壓輸入電纜一端顏色對(duì)應(yīng)的插頭依次插入,，電壓輸入電纜另一端四個(gè)插頭接到被測(cè)電壓端上,；按測(cè)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(guò)電壓量限1.5倍以上可能損壞儀器；

        ②測(cè)量大于265V電壓時(shí),，不能采用測(cè)量端供電方式,；

        ③單相測(cè)量時(shí)優(yōu)先使用Ua測(cè)量,。

2.3接入被測(cè)電流   

本儀器有兩種方式接入被測(cè)電流信號(hào)：

(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(gè)插孔,，另一端串入被測(cè)電流回路,。 0.5級(jí)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(duì)應(yīng)的電流鉗插座上即可,。

注意 :

     ①輸入電流不能超過(guò)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(shí),，電流鉗和互感器不能同時(shí)使用,；                 

     ③遇到現(xiàn)場(chǎng)端子排接點(diǎn)時(shí)可用接線叉子連接,；                        

     ④注意防止被測(cè)CT開(kāi)路；                                        

     ⑤電流與電壓信號(hào)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(shuō)明

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

    本儀器內(nèi)部含有三組電壓/電流/功率測(cè)量元件,，因此，儀器在作測(cè)量時(shí)不區(qū)分三相三線制或三相四線制,，針對(duì)不同的校驗(yàn)對(duì)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(cè)量狀態(tài)不變。測(cè)量三相三線制線路或校驗(yàn)相應(yīng)的電表時(shí),，儀器以線路B相為零點(diǎn),，電壓電流分別接入A、C相,，此時(shí)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(gè)人計(jì)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(gè)插座,稱為DIO接口，在儀器頂端左側(cè)（見(jiàn)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(shí),，應(yīng)預(yù)置好分頻指數(shù)，否則會(huì)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(kāi)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(kāi)機(jī)鍵、[?]-關(guān)機(jī)鍵,。按[開(kāi)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(dòng)斷電功能,，在測(cè)量信號(hào)為0且無(wú)按鍵操作的情況下,，儀器會(huì)在10分鐘后自動(dòng)斷電。

3.2  啟動(dòng),、退出,、調(diào)整對(duì)比度

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

   (1)啟動(dòng)和退出

      按［啟動(dòng)］鍵進(jìn)入主菜單。

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

   (2)調(diào)整對(duì)比度

      開(kāi)機(jī)后進(jìn)入主菜單之前,，按[對(duì)比度深/淺]鍵儀器自動(dòng)調(diào)整液晶顯       示器的對(duì)比度，也可按[1]-[9]鍵選擇對(duì)比度,，再按[啟動(dòng)]鍵儀器自       動(dòng)記憶對(duì)比度狀態(tài)并進(jìn)入主菜單,。

3.3   從主菜單啟動(dòng)各項(xiàng)功能

進(jìn)入主菜單后，儀器屏幕上顯示日期,、時(shí)間,、型號(hào)及各項(xiàng)功能,。用56鍵選擇功能，按R鍵即可進(jìn)入對(duì)應(yīng)的功能菜單,。屏幕右下角為電池符號(hào),，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(shí)鐘,，按“功能鍵” （顯示屏下方的4個(gè)無(wú)名鍵,，按任何一個(gè)均可），再按[時(shí)間]鍵進(jìn)入時(shí)間調(diào)整狀態(tài),，用34鍵選擇：年,、月、日,、星期,、時(shí)、分,、秒,，用56鍵調(diào)整數(shù)值,調(diào)整完畢按R鍵。

3.4[測(cè)量],、[向量],、[波形]、[校驗(yàn)],、[查詢]

 3.4.1[測(cè)量]

本項(xiàng)功能用于測(cè)量U,、I、P,、Q,、 PF、  F,、變比,。

在主菜單中,，用56鍵選中[測(cè)量]項(xiàng),，按R鍵進(jìn)入。在測(cè)量菜單中用34鍵選擇U,、I,、P、Q,、 PF,、  F、變比,，會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù),，按Q鍵返回主菜單,，各項(xiàng)測(cè)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(shí)，僅顯示向量圖,；

②在三相三線進(jìn)行判接線時(shí),，需要根據(jù)功率因數(shù)Pf選擇判別條件若Pf＞0.866時(shí)，用左邊“功能鍵”選擇“中性”,；若Pf＜0.866L時(shí),，用該鍵選擇“感性”；若Pf＜0.866C時(shí),，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(shí)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(cè)電能表的表號(hào)、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(gè)，其含義如下：

表號(hào)-記錄被校電能表的編號(hào),，在數(shù)據(jù)查詢時(shí)可查到,；

類型-選擇有功或無(wú)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(dòng)計(jì)數(shù)或脈沖計(jì)數(shù)的校驗(yàn)方式；

圈數(shù)-手動(dòng)或脈沖計(jì)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(hào)搜索記錄,，然后按[查詢]鍵查詢具體參數(shù)（共有三頁(yè)）,，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(gè)無(wú)名鍵,，按任何一個(gè)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(duì)應(yīng)的鍵,，即可執(zhí)行數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)查詢,、啟動(dòng),、對(duì)比度和時(shí)間設(shè)置等功能。“功能鍵”平時(shí)不在屏幕中顯示,，只在被按下時(shí)才顯示,。在不同的菜單中，其功能是不一樣的,，操作時(shí)以屏幕提示為準(zhǔn),。

二,、儀器技術(shù)說(shuō)明

1.概述

      本儀器是一種全數(shù)字化的多參數(shù)工頻測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)儀器,。該儀器應(yīng)用*計(jì)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(cè)量（如電壓,、電流有效值,，有功,、無(wú)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(jì)，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(cè)試參數(shù),，動(dòng)態(tài)提示用戶的操作過(guò)程，儀器的使用,、操作較為簡(jiǎn)單,；

     (4)儀器的測(cè)量準(zhǔn)確度高，測(cè)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(cè)量電流,，選配不同的電流鉗可測(cè)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(chǎng)測(cè)量的需要,；

    ①可測(cè)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(cè)量CT變比；       

      (7)具有快速自動(dòng)校準(zhǔn)功能,，可即時(shí)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(jí)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(cè)量單相,、三相交流電壓,、電流有效值,；

     （2）測(cè)量單相、三相有功功率,、無(wú)功功率,；

     （3）測(cè)量單相、三相相位,、功率因數(shù),；

     （4）測(cè)量工頻頻率；

     （5）顯示交流信號(hào)波形和向量圖,，判別三相三線制接線錯(cuò)誤,；

     （6）測(cè)量CT變比；

     （7）測(cè)量數(shù)據(jù)的記錄,、查詢,、打印、傳送,。

3.1測(cè)量

本儀器屬數(shù)字化交流采樣型工頻測(cè)量?jī)x表,，被測(cè)信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換、采集,、計(jì)算得到測(cè)量值,。信號(hào)轉(zhuǎn)換過(guò)程如下：

(1)被測(cè)量的交流電壓、電流信號(hào)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(hào),；

(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(shí)序,，按每周期幾十次的采樣速率對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行采樣并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),；

(3)高速采樣后數(shù)字化的交流信號(hào)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(hào)所包含的各種電參量信息；

①對(duì)電壓,、電流的周期性方均根積分運(yùn)算獲取真有效值,；

  ②對(duì)電壓、電流乘積的周期性積分獲取有功功率,；

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

  ④對(duì)功率三角形的計(jì)算獲取功率因數(shù)和各輸入電壓電流信號(hào)相對(duì)參考量的相位,；

  ⑤對(duì)有功功率,、無(wú)功功率的連續(xù)積分獲得有功電能和無(wú)功電能。

(4)頻率跟蹤：電壓或電流信號(hào)經(jīng)過(guò)放大整形后被輸入鎖相環(huán)，并與微處理器的計(jì)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(hào)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(hào)變換過(guò)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(cè)量誤差,，保證測(cè)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(chǔ)器,，由存儲(chǔ)器內(nèi)部電池保護(hù),，在儀器斷電時(shí)仍可長(zhǎng)時(shí)間保存數(shù)據(jù)，在存儲(chǔ)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(kāi)機(jī)后只要與上次測(cè)量的工作狀態(tài)相同就不需要再作設(shè)置,。

(2)儀器測(cè)量的各種數(shù)據(jù)：儀器每次通電并進(jìn)入測(cè)量或向量狀態(tài)后，測(cè)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(guò)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(jì)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(cè)量或校驗(yàn)電能表等）,，均可將當(dāng)時(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù)（稱為實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)）,，在打印機(jī)上打印,；

(2)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)輸出：

儀器的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)均可實(shí)時(shí)向外傳送,。可方便地與計(jì)算機(jī)構(gòu)成自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng),；

(3)記錄數(shù)據(jù)輸出：

  儀器內(nèi)部存儲(chǔ)器所存的記錄數(shù)據(jù)可通過(guò)串行接口傳至計(jì)算機(jī),，形成用戶的數(shù)據(jù)文件長(zhǎng)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(shuō)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(kāi)關(guān)等,；

(3)儀器的前端面板上安裝有被測(cè)電壓,、電流信號(hào)輸入插座：

  被測(cè)電壓信號(hào)從前面板Ua、Ub,、Uc,、Un四個(gè)插座孔接入，其中標(biāo)有Ua,、Ub,、Uc的插座孔分別對(duì)應(yīng)A、B,、C三相,標(biāo)有Un的 插座孔接零線,。被測(cè)電流信號(hào)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(hào)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(gè)插座,，在儀器頂端左側(cè)標(biāo)有DIO的插座，該插座通過(guò)數(shù)字接口轉(zhuǎn)換器既可接打印機(jī)和計(jì)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(duì)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(gè)鍵。

5.儀器的主要技術(shù)性能指標(biāo)

5.1測(cè)量范圍和輸入阻抗

5.2準(zhǔn)確度等級(jí),、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(chǔ)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(gè)字節(jié),。

5.5絕緣電阻和工頻耐壓

*測(cè)試點(diǎn)：電壓、電流輸入端子對(duì)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