基于虚拟仪器的智能电表辐射抗扰度自动测试系统设计

度(RF-EMS)自动检测系统软件主要功能框图如下。

图5 电能表RF-EMS系统软件功能框图

系统软件主要功能包括“用户登录”、“仪器测试”、“扫频检测”、“点频检测”、“报告出具”等。下面逐条说明。

功能1“用户登录”包括“管理员操作”和普通“用户登录”两个不同级别的用户登录部分，输入正确的用户名、密码可成功登录系统，不同级别的用户登录对应不同的操作权限。“管理员操作”登录后可添加、删除用户信息，普通“用户登录”信息输入后可更改当前用户密码，可进入系统软件，执行相应功能。界面具有“退出”功能，可完全退出系统软件。

图6 登录界面

功能2“仪器测试”指在正式检测过程开始前，对系统内的所有检测仪器设备进行设备状态连通性测试。首先在“参数设置”栏设置好系统内检测仪器的通信地址，然后进行被测电能表和电能表检验装置的参数设置。分别进行“信号源测试”，如红灯变绿，则表明通过测试;“功放测试”点击“打开”能听到功放开关自动打开声音，表明正确连接;“电能表检验装置测试”点击“电压升220V”，能听到该装置打开内部继电器开关，并将电压升值220V，外接万用表可测。以上测试必须全部通过，否则需检查仪器地址设置、线缆连接状态、接口转换器连接状态。

图7 功能2“仪器测试”界面

功能3“扫频检测”中有“仪器控制”功能，是指从设置的频率起始值开始，使测试频率步进、信号发生循环设置，直至设置的频率结束值，与此同时，把当前频率点和实时误差数据写入其他相关功能模块。“扫频检测”功能包括“图形显示”和“数据显示”功能，“图形显示”能正确标识“电能表初始误差”、“误差上下限”、“实时误差”等多条曲线;“数据显示”能正确显示“电能表初始误差”、“实时频率”、“实时误差”等多个数据。另外“扫频检测”中的频率范围可设，天线极化方向有水平、垂直两种方法可调，实时误差曲线可利用“缩放”功能发大，最大放大倍率30倍。在进行“扫频检测”功能时，其他功能模块灰化，暂时不可使用。

图8 功能3“扫频检测”界面

功能4“点频检测”中具有“频率敏感点”测试和“手动测试”，“频率敏感点”的提取规则设置为：超过误差上下限的所有点以及在功能3“扫频检测”中测得的误差上下限范围以内但偏离初始误差最大的8个点。点击红色“提取”按钮，自动提取“扫频检测”中的频率敏感点。如无超出误差上下限的数据，跳出“无不合格点!”对话框，仅提取在误差上下限范围以内但偏离初始误差最大的8个点。点击敏感点列表右侧“选中”键，提取选中频率点到右侧“当前频率值”，点击下方“进行测试”，进行该频率点上的点频检测。如误差超差的，可点击“记录”，否则“忽略”。在“点频检测”界面，还可以进行频率范围内任意频率的“手动测试”，在“手动测试”栏中“测试频率值”输入频率值，点击下方“进行测试”，可得到该频率下的电能表误差值。

图9 功能4“点频检测”界面

功能5“报告出具”功能，在对话框中输入“样品名称”、“型号规格”、“生产单位”、“委托单位”、样品编号及日期、温湿度信息，在一个型号三块样表分别测试并点击“数据写入”后，点击“确认生成报告”，利用Active X控制Microsoft Office VBA自动填写我院受控编号为“QRD TI034-2009”的电能表电磁兼容测试报告。

图10 功能5“报告出具”界面

三、 技术难点

3.1 设备控制

按控制总线接口分类，系统内有2类仪器设备需要控制，第一类包括射频信号发生器、功率放大器，这类设备具有GPIB接口，采用NI USB-GPIB-HS控制器进行连接至主控计算机，计算机不需要打开机箱安装板卡，只需具有一组USB接口;另外一类仪器是电能表检验装置，因为只具有RS-232C串行接口，所以采用NI USB-232接口线连