国家电网公司电能计量检定抽调竞赛题三、问答题(400题)20

321、 复费率电能表的时钟回路有哪几种实现方式?
答:(1)机械钟,其工作过程类似于机械手表,完全通过齿轮的传动,产生时间信号。
(2)由时钟芯片,锂电池等器件构成的时钟回路,产生时间信号。
(3)利用单片机程序通过对单片机内部或外部定时中断的计数,计算出实时时间。
上述三种方式中,目前应用最广泛也最流行的是第二种方式。该种方式在线路板设计时又有两种存在方式:
1)独立于CPU控制芯片。
2)与CPU控制芯片封装在一起,但工作回路与CPU独立。
322、 电子式电能表中的空载阀值是何含义?
答:大多数计量芯片都包括一个空载阀值的特性,它具有防潜动功能。空载阀值其实是设定的一个脉冲输出的最小频率。当负载产生的脉冲,其输出频率低于这个最小频率时,计量芯片的管脚没有脉冲输出,电能表不记录电能。
通常空载阀值所等效的负载电流,远远小于国家标准规定的启动电流,这也就是为什么说电子表比机械表灵敏的原因。
323、 电子式电能表与感应式电能表相比有何优势?
答:(1)电子式电能表更能适应于恶劣的工作环境;
(2)电子式电能表易于安装,尤其对安装位置的垂直度要求没有机械表高;
(3)电子式电能表易于实现防窃电功能;
(4)电子式电能表易于实现多功能计量;
(5)电子式电能表的安装、调试简单,易大批量生产;
(6)电子式电能表能长期稳定地运行;
(7)电子式电能表可实现较宽的负载。
324、 何谓计度器容量?我国对计度器容量有何规定?
答:电能表在额定最大功率下运行,计度器各位字轮的示数都从“0”变到“9”所需要的时间,用计度器容量来说明。我国规定计度器容量应不小于1500h。
325、 复费率电能表的数据处理单元中,看门狗电路的作用是什么?
答:看门狗电路的作用是:当单片机在运行过程中,程度进入局部死循环或停留在某条不应停留的指令上时,产生一个中断信号或复位信号,把单片机从死机状态解脱出来。
326、 多费率电能表的日计时误差为何要严格控制?
答:多费率电能表的时钟是控制费率切换的根本依据,时钟的准确与否会直接影响到分时计量的准确性,其在电能计量中的地位不亚于基本误差。因此,对复费率电能表的检定,必须严格控制其日计时误差。
327、 三相全电子多功能表有哪些主要特点?
答:(1)测量精度高。
(2)工作电压范围宽。
(3)具有分时计量和多种测量功能。
(4)可进行无功四象限计量。
(5)具有需量和负荷控制。
(6)自动转存功能。
(7)具有事件记录功能。
(8)供电质量监测功能。
(9)防窃电功能。
(10)远程抄表功能。
(11)其他,如加强型计量保护功能,液晶显示可编程等。
328、 RS-485接口芯片在使用时应注意哪些事项?
答:(1)RS-485接口芯片在使用、焊接或设备运输途中有可能受到静电冲击而损坏,或遭致雷电袭击,选用抗静电或抗雷击芯片可有效避免此类损失。
(2)为防止信号在传输过程中,有效信号和无效信号相互迭加而影响通信,应选用驱动器为限斜率方式设计的芯片。
(3)选用带故障保护的芯片,它会在总线开路、短路和空闲情况下,使接收器输出为高电平,保障通信。
(4)可在软件上作一些处理,使所有节点的接收器产生高电平输出,从而避免通信异常。
(5)将系统电源和RS-485收发器的电源隔离。
329、 电子式电能表时钟基准一般采用几种方式?
答:①以电网频率为基准;②以晶振为基准。
330、 多费率电能表的显示器有哪几类?各有什么优点缺点?
答:多费率电能表的显示器有三种:LED数码管显示、LCD液晶显示、FIP荧光数码管显示。
LED数码管显示器的优点是:响应速度快,使用温度的范围较大,视角大,使用寿命长。缺点是:功耗大。
LCD液晶显示器的优点是:功耗小。缺点是:在高、低温条件下使用寿命将明显缩短,而且视角小,不可受强光直射,潮湿的环境也会使液晶显示器表面电阻降低,造成显示不正常。
FIP荧光数码管显示的字形漂亮,但功耗大,使用寿命较短,一般很少使用。
331、 全电子式电能表会不会有潜动现象?
答:在感应式电能表中,由于测量机械制造和装配不准确、不对称,如电压、电流铁芯倾斜,回磁极位移等因素,从而产生附加力矩使电能表在无负载情况下出现圆盘正转或反转的潜动现象,那么电子式电能表无机械测量部件,也不存在装配位置的因素,是否也有潜动现象呢?这里就有个判断依据问题。根据电子式电能表的检定规程要求:电压回路加参比电压,电流回路无电流时,安装式电能表在启动电流下产生一个脉冲的10倍时间内,输出不得多于1个脉冲。如果不符合此项要求,电子式电能表同样也有潜动现象,只是产生的原因不同,当电子式电能表在轻载情况下,产生的误差不呈线性变化,即脉冲的产生无规律时,就有可能在无负载情况下产生潜动现象,又如测量回路出现故障,也可能在无负载情况下产生脉冲,从而出现潜动现象。
332、 脉冲电能表光电采样脉冲信号发生电路的基本原理是什么?
答:光电转换装置是由发光管和光敏三极管组成。当输入端加入电信号时,发光二极管发光,照到光敏三极管上。由于光敏效应,使三极管导通而有输出电流,输入信号和输出信号彼此在电气上是隔离的。
通常实现方式是在电能表的圆盘上开有一定数量的小孔或在转轴上安装几片叶片,当圆盘转动时,小孔或叶片也随之转动。当小孔或叶片间隙转到对准发光源时,光束透过小孔或间隙照射到受光元件上,光敏三极管导通,有输出电流;当小孔转过以后,光束被遮挡,光敏三极管截止,无输出电流。因此,通过透光和遮光两个状态,变换着受光元件——光敏三极管的工作状态,因而控制了输出电流信号的有和无,这就形成了脉冲信号。电能表圆盘转动得快,发出的脉冲数多;电能表圆盘转动得慢,发出的脉冲数少。脉冲数量和圆盘的转速成正比,即和负载功率成正比。
333、 脉冲电能表中,有源脉冲输出与无源脉冲输出有何不同?
答:有源脉冲输出即电能表的脉冲信号发生电路的工作电源置于表内,脉冲的产生和输出不依赖于该表工作电源之外的任何其他电源,能直接通过脉冲信号发生电路输出相应的脉冲信号。
有源脉冲输出的信号幅值是固定的,通常要求高电平不得低于0.9U0,低电平不得高于0.9V。
无源脉冲输出必须外加直流工作电源及上接电阻或下拉电阻,才能输出脉冲信号。其脉冲信号幅值取决于外加的直流工作电源和电阻。
334、 预付费电能表目前有哪几种类型?
答:按使用介质的不同,预付费电能表可分为投币式预付费电能表、磁卡式预付费电能表、电卡式预付费电能表、IC卡式预付费电能表。
335、 IC卡式预付费电能表有何优点?
答:IC卡电能表是目前预付费电能表中使用最广的一种。因为IC卡具有众多优点:
(1)抗破坏性强、耐用性高。IC卡通过芯片存贮信息,先进的芯片制作工艺完全可以保证卡的抗磁性、抗静电及各种射线能力。而且IC卡信息可常久保存,读写又方便,读写次数高达10万次以上。
(2)存贮容量高,加密性强。
(3)相关设备成本不高。IC卡本身为一个可以携带的数字电路,读写只需一个供插卡的卡座就行,而且很多信息可直接存放在IC卡上,对系统网络、软件设计要求都不高。
336、 为什么电子式标准电能表的测量方式大多采用热电转换型或时分割乘法器型?
答:热电转换型和时分割乘法器型具有精度高、成本低、启动电流小、电磁兼容性好、外磁场影响小等特点。尤其是热电转换型的电能表,在很低的功率因数和带很大波形畸变的电路中测量精确,而时分割乘法器型则具有较低的温度漂移和时间漂移。因此大多数标准电能表的测量方式采用热电转换型或时分割乘法器型。
337、 电子式电能表用于检验采样的无源脉冲输出有几种?
答:(1)光电耦合方式输出。
(2)继电器触点式输出。
338、 概述时分割乘法器的工作原理。
答:时分割乘法器的基本原理是:用一个固定频率为20~200kHz的方波或三角波将两个同频率(例如50Hz)的待测量,即交流电压量Ux、UY的每个周期分割成许多微小等份的小段,由于分割的频率比两个待测电压量的频率高得多,所以每个等分区段的电压量都可以看成是直流量,假定在一个等分区内,使其中一个电压Ux调制脉冲的宽度使其正比于Ux,然后,用这个脉冲宽度去控制另一个输入电压Uy的接通时间,使得脉冲的幅度正比于UY,经过上述的调宽调幅,就会输出一个面积为Ux•UY的正负方波,经滤波后,乘法器最终输出的电压Fo=kUxUY,这样就实现了两个被测输入量的相乘。
339、 为什么A/D转换型电子式多功能电能表不仅能计量有功电能,而且还能计量无功电能?
答:A/D转换型电子式多功能电能表是通过对被测电路中的电压、电流模拟量精确采样并将采样得到的模拟量转换成数字量,然后再进行数字乘法,即可获得有功功率在采样周期内的平均值。即如果将某段时间内的每一个采样周期的有功功率平均值累加,就可得到这段时间内电路所消耗的有功电能。即




只要将电流取样值与延时π/2(50Hz时为5ms)的电压取样值进行数字相乘即可得到无功功率在采样周期T内的平均值。即

同样,将某时间内的每一个采样周期的无功功率平均值累加,就可得到这段时间内电路所消耗的无功电能。
这样,A/D转换型电子式多功能电能表就实现了有、无功电能的计量功能。
340、 简述计度器芯片的作用和工作条件。
答:计度器芯片主要是接受CPU走字脉冲,驱动步进电机走字。它和CPU有三条信号线相连,其中二条分别接受平、谷脉冲,另一条用于控制计度器芯片,使计度器正走或倒走,计度器芯片在直流+5V电压状态下正常工作。
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