智能电能表通信模块供电电源性能测量装置

摘要

本发明涉及智能电能表通信模块供电电源性能测量装置的技术领域，尤其是一种智能电能表通信模块供电电源输出电压和输出功率的测量装置。本发明包括智能电能表通信模块、电阻、数显电压表及电器开头；电阻R与电器开关K₂串联后，再与数显电压表并联，然后再串联电器开关K₁，通过电气接口与被测供电电源并联。本发明设计原理完善，实验接线简单，检测过程便捷，所测结果反映被测供电电源的真实最大输出功率，适合大批量智能电能表通信模块供电电源的检测评估。

主权项

一种智能电能表通信模块供电电源性能测量装置的测量方法，其特征是：该测量装置包括智能电能表通信模块、电阻、数显电压表、电器开关K₁和K₂；电阻与电器开关K₂串联后，再与数显电压表并联，然后再串联电器开关K₁，通过电气接口与被测供电电源并联；该测量方法的具体步骤如下：(1)在智能电能表断电的情况下，将载波模块拔出，将所述的测量装置的电气接口插针插入智能电能表供电电源接口，将电器开关K₁和K₂置于断开状态；(2)接通智能电能表的电源，接通开关K₁，读取电压表的读数，记为U₁；(3)接通开关K₂，读取电压表的读数，记为U₂；(4)根据公式①计算供电电源的内阻：$r=\frac{(U_1-U_2)R}{U_2}$           ①；其中：r是内阻，R是通信模块阻值；(5)将该供电电源等效为一个电压源，其电压为U₀；所述的智能电能表通信模块消耗的功率P为：$P=I^{2}R={\left(\frac{U_0}{R+r}\right)}^{2}R=\frac{{U_0}^2}{R+\frac{r^2}{R}+2r}$式中，I为流经通信模块的电流；当${{(R+\frac{r^2}{R}+2r)}_R}^{\prime }=0$时，取得极小值，则P取得极大值，即最大值；此时，有R＝r，即当通信模块阻值等于内阻阻值时，通信模块获得最大功率根据计算该智能电能表通信模块供电电源的最大输出功率P_max：(6)若P_max＜P₀,则供电电源不合格，转到步骤(10)，否则转到下一步骤(7)；(7)根据公式②求出输出功率大于P₀的阻值范围R∈[R₁,R₂]，在此阻值范围内输出功率范围在[P₀,P_max]内：$\frac{{U_0}^2}{R+\frac{r^2}{R}+2r}=P$           ②(8)由电阻分压原理可知：$\frac{U}{U_0}=\frac{R}{R+r}$其中输出电压U∈[U_min,U_max]，在此范围内，输出功率大于P₀；求得输出电压U在[U_min,U_max]之间的阻值范围R∈[R₃,R₄]；(9)若[R₁,R₂]∩[R₃,R₄]＝Φ，则所测电源不符合要求；否则，所测电源符合要求，得出实验结论；(10)实验结论：若P_max＜P₀，或[R₁,R₂]∩[R₃,R₄]＝Φ，则所测电源不合格；若P_max≥P₀且[R₁,R₂]∩[R₃,R₄]≠Φ，则所测智能电能表通信模块供电电源输出电压和输出功率合格，且当通信模块阻值R∈[max(R₁,R₃),min(R₂,R₄)]时，所测智能电能表通信模块供电电源输出电压在[U_min,U_max]范围内，输出功率在[P₀,P_max]范围内。