[发明专利]一种谐波万用表的测试方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子信息领域，还涉及电子测量领域，具体涉及一种谐波万用表的测量方法以及实现该方法的装置。

背景技术

在电力系统中谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。直流输电、大功率单相整流技术在工业部门和用电设备上的广泛应用。导致电流波形畸变和三相不平衡日益严重，成为影响电能质量的重要因素。冲击性功率负荷（如电弧炉、直流输电换流站）投入电网运行后，会使电网电压发生波动，从而严重地干扰了电网中波动敏感负荷如照明、计算机、精密电子仪器等的正常运转。众多基于计算机，微处理器控制的精密电子和电力电子装置在电力系统大量使用，对供电质量的敏感程度越来越高，他们对系统干扰比机电设备更敏感，因此对电能质量的要求也更高。一旦出现电能质量问题，轻则造成设备故障，重则造成整个系统的损坏，由此带来的损失是难以估量的。另外,大量为提高生产效率,节约能源和减小环境污染而采用的基于电力电子技术的现代化设备正成为电能质量问题的主要来源。所以，这些问题需要谐波分析仪来辅助解决。

目前市场上的万用表和谐波分析仪都是独立的，而我们的电力和质检部门等在实际检测和使用时，除了万用表的基本参数测试（包括电压，频率，通断，电流，电容和温度等）外，往往还要进行电网的谐波分析，这样需要选取不同功能的各种不同电子测量仪表，无法把不同的功能测量集成于一种仪表上，使其测量过程比较繁琐，测量劳动强度大，增加测量成本，给测量带来很多不便，且多个单一功能的测量仪表不但造价昂贵而且携带不便。

所以，开发一种谐波分析功能和万用表功能于一体的仪表，就成为较为迫切的需要。

发明内容

本发明的目的是为了有效解决测量仪表功能单一问题，同时结合目前市场上万用表和谐波分析仪而开发一种谐波万用表的测量方法及装置，该万用表，具有智能化高，精确度高，使用方便、快捷的特点。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：

一种谐波万用表的测量方法，其包括以下步骤：

（1）设置一万用表本体，并在其内部设置一功能电路板；

（2）在所述功能电路板上，设置相互连接的功能测试单元、中央处理单元和电源单元；

（3）在所述的功能测试单元内，设置相互连接的信号调理电路、万用表测试电路和谐波测试电路；其中所述万用表测试电路为一万用表专用集成芯片，所述的谐波测试电路包括基频测试电路和高速ADC采集电路；

（4）在所述的中央处理单元内设置一软件控制平台，所述的软件控制平台设置有如下附加功能模块：HOLD数据保持，MAX/MIN最大/最小值，RANGE切换自动和手动量程，LIGHT背光，SAVE存储，RECALL读存储的数据和LOCK漏电开关锁定测试模块；

（5）加电开始工作，首先，由软件控制平台根据预先设置好的程序，对功能测试单元进行测试选择，待测试项目选定后，使用万用表探针开始采集信息源所发出的信号，通过信号调理电路，对所采集的信号进行调理后，传输至所选定的测试功能所对应的测试电路中，测试电路对信号进行测试后，将测试数据传输至中央处理单元，测试数据经中央处理单元计算分析后，将测试结果输出。

所述的步骤（5）还包括：当选择万用表测试功能时，所述的功能选择模块，根据用户的选择，提供相应的测试功能，然后对信息源进行采集，经信号调理电路对采集的信号进行预处理后，传输至ASIC中，然后通过ASIC与中央处理单元进行通信和处理后，输出信号；当选择谐波分析功能时，谐波信号经信号调理电路调理后得到基波信号的频率，该信号经基频测试电路后，传输至中央处理单元，中央处理单元根据高速ADC采集电路得到相应的采样频率，然后通过中央处理单元，算出相应的谐波大小和其他参数后，输出结果。

在步骤（4）中所述的软件控制平台设置如下附加功能模块：HOLD数据保持，MAX/MIN最大/最小值，RANGE切换自动和手动量程，LIGHT背光，SAVE存储，RECALL读存储的数据和LOCK漏电开关锁定测试。