电能表射频电磁场辐射抗扰度试验自动检测系统

发布时间：2020-10-27 04:15

　　 电能表作为我国六大重点监管的计量器具之一,被列为第一批强制性检定产品。随着当今社会电磁环境的日益恶化,带有电子功能装置的机电式电能表的射频电磁场辐射抗扰度试验必不可少。而在传统的电能表射频电磁场辐射抗扰度试验过程中需要人工控制试验进程,并实时记录电能表液晶屏上的数字变化或脉冲灯的闪烁变化,因而存在错误几率大、耗时耗力、工作效率低等问题。针对试验中存在的这些问题,本文运用自动测试技术以及计算机视觉理论研究了一种自动检测系统。首先,本文通过信号发生器、功率放大器、电能表校验装置、GTEM小室等仪器构建了射频电磁场试验环境,并且能够通过计算机在实验前预先设定的试验用参数,对试验过程进行自动控制。同时配置好网络摄像头,使其能够在试验过程中采集电能表图像,从而代替人眼观察,并且将采集到的图像传输给计算机。然后针对采集到的图像,运用计算机视觉的理论,研究了试验过程中电能表液晶屏上数字的自动识别算法和电能表面板上脉冲灯闪烁的自动计数算法,针对带载试验过程中的液晶屏读数,采用了基于BP神经网络的数字识别算法,结合图像处理技术,实现了液晶屏数字的自动识别;针对空载试验过程中的脉冲灯计数,采用亮灭阈值判断亮灭状态,通过计算帧间差对闪烁进行判断并计数。最后,设计开发了一套电能表射频电磁场辐射抗扰度试验自动检测系统软件,包括场强校准模块、试验标准参数配置模块、网络摄像头控制模块、自动检测模块以及试验数据存储模块。通过试验证明了算法的可靠性,并分析了误差的来源。试验结果表明本文设计的系统可满足实际运用的要求,具有一定的发展前景。
【学位单位】：中国计量大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP391.41;TM933.4
【部分图文】：

验过程中运用到的设备主要包括ＧＴＥＭ小室、信号发生器、功率放大器、电能??表校验装置和网络摄像头，受试电能表的摆放位置与场强校准时场强探头的摆??放位置一致。设备的连接如图２．３所示。??１１??

过ＲＪ４５网络端口将试验中ＧＴＥＭ小室内的实时图像传输至计算机。??２．２．３系统工作流程??电能表射频电磁场辐射抗扰度试验自动检测系统的整个工作流程如图２．４??所示。??１２??

验中能量损耗低等优点。相比于传统的电波暗室测试环境，ＧＴＥＭ小室体积小，??自身和其配套设施总成本比较低，因此被大多数企业运用。??ＧＴＥＭ小室内外部结构如图２．５所示，其封闭式结构由上下盖板、芯板、??前后侧板、分布电阻、吸波材料、后盖板等组成。ＧＴＥＭ小室在外形上为尖锥??形，避免了?ＧＴＥＭ小室中因为截面的突变而导致来回反射的谐振现象，其输入??端采用了Ｎ型同轴接头，随后中心导体展开成一块扇形板，称为芯板。芯板的??终端因运用了分布式电阻匹配网络，使其成为无反射终端。后盖端采用吸波材??料和电阻面阵组成的复合终端负载，通过它对高频率的电磁波进行进一步吸收，??使得在ＧＴＥＭ小室的底板和芯板间会有了一个场强均匀的测试区域。实验过??程中，被测物放在测试区中，为了防止被测物置入而导致场的均匀性受到影响，??被测物的高度规定不能超过芯板和底板间的高度的１／３。??馈源头??图２．５?ＧＴＥＭ小室内外部结构??ＧＴＥＭ小室的内部发射信号如图２．６所示。可以看出，ＧＴＥＭ小室整体结??构可以近似看成一个庞大的同轴线。如果在锥顶处输入信号源时，其内部场与??平面波近似
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本文编号：2858020