PF300系列电参数测量仪使用说明书

上海苏特电气有限公司  021-56422486

型号规格选用指南
型  号    测 量 功 能 及 范 围    其 它 功 能
PF320    电压500V，电流20/2A，功率    锁存、自动切换、打印
PF340    电压500V，电流40/5A，功率    锁存、自动切换、打印
PF305B    电压500V，电流5A，功率，功率因数，频率    锁存、打印
PF320B    电压500V，电流20/2A，功率，功率因数，频率    锁存、自动切换、打印
PF340B    电压500V，电流40/5A，功率，功率因数，频率    锁存、自动切换、打印
PF380B    电压500V，电流80/10A/2A，功率，功率因数，频率    锁存、自动切换、打印
PF305C    电压500V，电流5A，功率，功率因数，频率，参数设定    锁存、打印
PF340C    电压500V，电流40/5A，功率，功率因数，频率，参数设定    锁存、自动切换、打印
PF305D    电压500V，电流5A，功率，功率因数，频率，参数设定，全屏幕液晶显示    锁存、打印
PF340D    电压500V，电流40/5A，功率，功率因数，频率，参数设定，全屏幕液晶显示    锁存、自动切换、打印
●    各种仪表均有0.5和0.2级两种精度可供选择
●    各种仪表均可配接RS232计算机接口


第一章  概述
PF300系列电参数测量仪参照有关标准，采用数字同步采样技术、准确测量三相用电设备的电压、电流、功率、功率因数、频率等参数的真有效值。仪表精度为0.5级和0.2级，具有测试速度快、精度高、使用方便、轻巧美观等优点，广泛应用于电机、水泵、变压器、家电、电动工具及电力控制等行业生产厂家和质检部门的产品检测和计量。该仪表可以取代多于九块同等级指针仪表（如D26指针式仪表），是传统电参数测试仪表的理想换代产品。
第二章 主要特点
●    适用于三相（单相可兼用）用电设备的电压、电流、功率、功率因数、频率等参数的真有效值检测。
●    采用12位LED数字显示，按键转换显示全部电参数。
●    可外接电压、电流互感器扩展量程、通过按键设定电压、电流比率，显示窗口直接显示并打印一次测量值、保证测量结果无需任何计算。
●    电流量程可自动切换、线性范围宽、读数重复性好、性能稳定。
●    保证功率因数0.00～1.00的准确测量，特别适用于低功率因数负载的测量。
●    方便的锁定功能保证测量数据的同时性及操作的方便性。
●    配有打印接口和串行RS232接口，易与计算机组成自动测试系统。
●    很强的抗干扰性能和独特的外观设计，特别适用于恶劣的环境中使用。
第三章 主要技术指标
3.1技术指标（0.5级）
参    数    技    术    指    标
电压（V）    ±（读数的0.25%+量程的0.25%）
电流（A）    ±（读数的0.25%+量程的0.25%）
功率（W）    ±（读数的0.25%+量程的0.25%）
功率因数    范围0.00～1.00,精度±5个字
频    率    20～100Hz,0.1%
电    源            AC220V±10%，50Hz±2%，
整机功耗            小于15VA
使用环境            工作温度：0～40℃，相对湿度：30%～90%
外形尺寸    360（宽）×300（深）×99（高）
重    量    约5kg

3.2技术指标（0.2级）
参    数    技    术    指    标
电压（V）    ±（读数的0.1%+量程的0.1%）
电流（A）    ±（读数的0.1%+量程的0.1%）
功率（W）    ±（读数的0.1%+量程的0.1%）
功率因数    范围0.00～1.00,精度±1个字
频    率    20～1000Hz,0.05%
其余技术指标同0.5级。
第四章 基本原理
4.1 原理框图

图一.PF300电参数测量仪原理框图
A、B、C交流电压（u）、电流（i）信号经高精度的电压互感器（PT）和电流互感器（CT）变换成对应的小信号。为保证采样的同时性，将这些信号分别输入到采样保持（S/H）电路，并经模拟开关转换输入到高精度、快速A/D转换器中，采集结果经CPU存贮在RAM中。根据数字采样原理，在输入信号一个周期波形中采样足够点数N，利用以下公式并调用算法计算电压、电流、功率等参数的真有效值： 

 
式中：N为采样点数，Ui、Ii(i=0,1...N-1)为i时刻的瞬时电压、电流值。
将以上的数据计算结果送数码管直接显示，并实现打印、串行通信、设定保存（E2PROM）等扩展功能。
4.2、运算关系
    电  压    电  流    功  率    功  率  因  数
A相    VA    IA    WA    WA
VA×IA
B相    VB    IB    WB    WB
VB×IB
C相    VC    IC    WC    WA
VC×IC
Σ(3L)    VA +VB +VC
3
IA+IB+IC
3
WA+WC    WA+WC
VA+VB+VC              IA+IB+IC
3            3
Σ(4L)    VA+VB+VC
3
IA+IB+IC
3
WA+WB+WC    WA+ WB+WC
VA+VB+VC              IA+IB+IC
            3            3


第五章 使用方法
5.1 使用方法说明
    为了说明方便，在以下“使用方法”中只介绍PF305C电参数测量仪的使用方法，PF340C与PF305C使用方法相同；对于无“参数设定”功能的仪表，仪表前面板上无参数设定四个功能键，在操作方法中无需设定参数，其余使用方法与PF305C相同。
5.2  前面板









前面板共有三个显示窗口：显示窗口I、显示窗口Ⅱ、显示窗口Ⅲ，其显示内容分别由右边的参数指示灯的状态决定：若V灯亮，则对应窗口显示电压值（单位为V）；A灯亮，则对应窗口显示电流值（单位为A）；W灯亮，则对应窗口显示功率值（单位为W）；Hz灯亮，则对应窗口显示频率值（单位为Hz）；PF灯亮，则对应窗口显示功率因数值。每个显示窗口的右边均有一只指示灯K，如果对应窗口的K指示灯亮时，实际测量值应为对应显示值的1000倍。
为完成各功能操作，面板上设置了三个显示转换键和四个功能键（功能转换键、接线方式键、锁存键及打印键），其功能如下：
显示转换键I、Ⅱ、Ⅲ：这三个键分别与窗口I、Ⅱ、Ⅲ对应，用于对应窗口显示参数的循环转换。同时对应的参数指示灯亮。
接线方式键：连续按该键，键正上方的两只指示床4L、3L循环点亮，若4L灯点亮，仪表处于三相四线测量状态（即三瓦法）；若3L灯点亮，仪表处于三相三线测量状态（即二瓦法）。
功能转换键：该键与键周围成弧形的五只指示床（A、B、C、Σ、ALL）配合完成功能转换。连续按该键，五只指示灯依次循环点亮。当A灯亮时，显示窗口I、Ⅱ、Ⅲ分别显示A相的参数值。例：三个显示窗口的参数指示灯V、A、W亮（即显示窗口I的V指示灯亮，显示窗口Ⅱ显示A指示灯亮，，显示窗口Ⅲ的W指示灯亮），则显示I显示A相电压值，显示窗口Ⅱ显示A相电流值，显示窗口Ⅲ显示A相功率值。当B灯亮时，显示窗口I、Ⅱ、Ⅲ分别显示B相的参数值，例：三个显示窗口的参数指示灯V、A、PF亮，则显示窗口I显示B相的电压值，显示窗口Ⅱ显示B相电流值，显示窗口Ⅲ显示B相功率因数值。当C灯亮时，显示窗口I、Ⅱ、Ⅲ分别显示C相的参数值。当Σ灯亮时，显示窗口I、Ⅱ、Ⅲ分别显示Σ的参数值，例：三个显示窗口的参数指示灯A、W、V亮，则显示窗口I显示
                  
Σ电流值（即平均电流           ），显示窗口Ⅱ显示Σ功率值（即总的功率值），显示窗

口Ⅲ显示Σ电压值（即平均电压           ）当ALL灯亮时，窗口I中显示A相参数，

窗口Ⅱ中显示B相参数、窗口Ⅲ中显示C相参数，例：三个显示窗口的参数指示灯A、A、A亮，则窗口I显示A相电流值，窗口Ⅱ显示B相电流值，窗口Ⅲ显示C相电流值。
锁存键：按下该键，对应指示灯亮，表明仪表处于锁定状态，此时，仪表已将所有瞬间同时采集的数据（经过计算）保存在RAM区内。再按下该键，指示灯熄灭，仪表退出锁定状态，并恢复正常测量状态。
打印键：按下该键，仪器以固定格式打印所有测量值（打印机必须处于联机状态）。
为完成参数设定功能，面板上设置了四个键：设定、↑（0～9数字选择）、→（移位）、•小数点。详细操作见后。
面板左下方是电源开关，按下电源开关，电源指示灯亮。
                    
5.3 后面板
 
图中◎标记为红色接线柱，⊙标记为黑色接线柱。UA、UB、UC分别对应前面板A、B、C三相的电压输入端，红色接线柱为高端（同名端），黑色接线柱为低端（非同名端）。IA、IB、IC分别对应前面板A、B、C三相的电流输入端，红色接线柱为流进端（同名端），黑色接线柱为流出端（非同名端）。各种不同的接线方式，详见接线图。有频率测量的仪表，仪表显示的频率测量值为A相电压输入信号的频率，因此，在各种接线方式中，必须保证A相电压输入信号接通。
打印接口，串行通信接口见后。
5.4 操作方法
5.4.1 仪表的加电
● 将仪表的电源插头接上AC220V电源
● 开启电源预热5分钟后再使用
    ● 按接线图（见后）正确接线
5.4.2 设定参数
测试前需正确地设定参数、按设定键，仪表设置的参数和参数值依次循环出现在窗口I和窗口Ⅱ上、窗口I显示参数符号，依次是：UUUU（电压比率）；AAAA（电流比率）；232P（串行口波特率）；232A（串行口地址）。窗口Ⅱ显示参数值。
参数的详细说明如下：
UUUU：电压比率，范围为0.001～9999。
AAAA：电流比率，范围为0.001～9999。
232P：串行口波特率，范围为0，1，2，3，4，5，分别表示标准波特率300，600，1200，2400，4800，9600。
232A：串行口地址，范围为00-FF。
以上的四个参数设定完毕，参数值自动写入E2PROM中，因此，仪器断电后，参数值仍将保存在仪表中。
注：用→键指定当前设定位，（当前设定位闪烁显示），用↑键设定当前设定位的值，用•键设定当前参数小数点的位置。
5.4.3 测量操作
根据测量要求，首先选择接线方式（3L或4L）的状态，3L灯亮时，表明“两瓦法”测量；4L灯亮时，表明“三瓦法”测量，测量中，如果任一相的电压或电流测量值大于仪表电压、电流额定量程的102%,则仪表内喇叭发出报警声音，表明仪表已超载；直至仪表不超载，报警声即停止。
第六章 打印功能
6.1 硬件接口
打印接口接线如下：
1    2    3    4    5    6    7    8    9    10    11    12    13
STB    D0    D1    D2    D3    D4    D5    D6    D7    空    BUSY    空    空

14    15    16    17    18    19    20    21    22    23    24    25
空    空    空    空    地    地    地    地    地    地    地    地
打印接口可选用CP-800，KQ300K，LQ1600K等与之兼容的打印机。
6.2 打印格式（两瓦法）
Volt（V） Curr（A） Power（W） Factor   Freq（HZ）
A   404.0     1.903      -223.7      L0.29     50.01
B   400.8     1.605  
C   400.6     1.694      515.5       L0.75
Σ  401.8     1.734      291.8       L0.24


第七章 串行通信功能
7.1 串行通信接口
1    2    3    4    5    6    7    8    9
空    RXD    TXD    空    GND    空    空    空    空

7.2 通信协议
1、    串行口连接：标准RS232电平（±12V），引脚（9针）：2-RXD；3-TXD；5-GND。
2、串行口通信模式：每祯10位，1个起始位，8个数据位，1个停止位（对应8051，8098串行通信模式1）。
2、    波特率：300（出厂设定值），可由用户设定。
4、串行口命令码：本仪表作为从机与主机通信，接收命令后执行相应操作，命令码为单字节。
26H：命令发出A相的参数（V1，A1，W1，COS  1，Hz1）
27H：命令发出B相的参数（V2，A2，W2，COS  2，Hz2）
28H：命令发出C相的参数（V3，A3，W3，COS  3，Hz3）
29H：命令发出Σ相的参数（V，A，W，COS  ，Hz）
2AH：命令发出全部参数（V1，A1，W1，COS  1，Hz1，V2，A2，W2，COS  2，Hz2，V3，A3，W3，COS  3，Hz3，V，A，W，COS  ，Hz）
注1：仪表在接到以上命令后，回送参数数据，每个参数占5个字节（如发送26H，则可接受5个参数，共5×5=25个字节），数据格式见串行数据结构（1）。
注2：多机通信时，串行命令为55H（启动多机通信码）+地址码（00-FF）+命令码，每一次命令都要用这一结构，其中命令码与单机通信相同，地址码为各仪表的地址代号，由用户自己设定，有效范围00-FF。
24H：命令发出写电压比率
25H：命令发出写电流比率
注：发出电压、电流比率命令后，再跟着发送对应比率数据，占3个字节，数据格式见串行数据结构（2）。
21H：进入3相3测试状态
20H：进入3相4测试状态
2DH：复位仪器
30H：命令发出波特率设定为300
31H：命令发出波特率设定为600
32H：命令发出波特率设定为1200
33H：命令发出波特率设定为2400
34H：命令发出波特率设定为4800
35H：命令发出波特率设定为9600
5、串行通信结构（1）：
本仪表在接到命令码后，回送相应的参数数据，每个参数由5个字节组成，前4字节表示尾数，后1个字节表示阶码，数据格式采用科学记忆法即小数点在第一个BCD码之后，其结构如下：




阶码最高为数符，次高位为阶符，（“0”代表正数，“1”代表负数），低6位为阶码值，范围为0～63H，例：
1.2345678×104其浮点数为12345678，44    接收字节次序：78，56，34，12，44
-8.7654321×102其浮点数为87654321，82   接收字节次序：21，43，65，87，82
6、串行数据结构（2）：
电压、电流比率数据占3字节，前2字节表示尾数，后1个字节表示阶码，数据格式采用科学记忆法即小数点在第一个BCD码之后，其结构如下：








阶码最高为数符，次高位为阶符，（“0”代表正数，“1”代表负数），低6位为阶码值，范围为0～63H，例：
100.0表示为100002    发送字节次序：10，00，02
0.500表示为500041    发送字节次序：50，00，41



7.3 语言源程序（接收全部参数）
#include  ＜conio.h＞
#include  ＜dos.h＞
#include  ＜stdio.h＞
#include  ＜bios.h＞
#include  ＜math.h＞
#define  SETTINGS(0x40∣0x03∣0x00∣0x00)  /*band=300,8 bit,stop=1,end=1*/
#define  COM1    0                         /*COM1*/
float data();void sport();
void main()
{  int i,j,k,status,in[100],QQ=0;float da[100];
   clrscr();
   bioscom(0,SETTINGS,COM1)
   status=bioscom(3,0,COM1);               /*空读串行口缓冲区内容*/
   if(status&0x0100)in[0]=bioscom(2,0,COM1);
   for(i=0;i＜1;i+ +＝sport(i);            /*发送命令字节2AH(回送全部参数)*/
   for(i=0;i＜100;i+ +                     /*接收100个字节*/
{ while(!QQ)
  {status=bioscom(3,0,COM1);
    if(status&0x0100)
       {in[i]=bioscom(2,0,COM1);
         QQ=1;}
   } QQ=0;}
   for(k=0;k＜4;k+ +
{ for(j=0;j＜5;j+ +
  { for(i=0;i＜5;i+ +
     in1[i]=in[I+j*5+k*25];
     da[j+k*5]=data(in1);}}
print(“VOLT(V) CURR(A) POWER(W) FACTOR FRE(Hz)\n”);
for(I=0;I<20;I=I+5)
print(“%.1f %.3f %.1f %.2f %.2f\n”.da[i].da[I+1] .da[I+2] .da[I+3] .da[I+4])
getch();
}
float data(int *in)
  {int *p,I;float iinn[2],t;
p=in+3;iinn[0]=(*p%16+(*p/16)*10)/10.0;
p--;iinn[0]=iinn[0]+(*p%16+(*p/16)*10)/1000.0；
p--;iinn[0]=iinn[0]+(*p%16+(*p/16)*10)/100000.0；
p=in+4;I=*p;
if( i>=192) t=-iinn[0]*pow10(192-i);
else if(i>=128) t=-iinn[0]*pow10(i-128);
else if(i>=64) t=-iinn[0]*pow10(64-i);
else t=iinn[0]*pow10(i)
return(t); 
}
void sport(j)
int j;
{int stats,done=0,out[]={ox2a};
 while(!done)
 {stats=bioscom(3,0,COM1);
  if(stats&ox2000)
     {bioscom(1,out,COM1);
done=1;}}
}





第八章 错误信息
该仪表具有错误信息显示功能,在使用过程中可随时转告错误信息:
E001:超上限,测量值大于本仪表的测量上限.
E002:串行通信故障.

第九章 接线图
 图二.单相接线图
            

 
UA=UUV    UB=UUW     UC=UWV
         IA=KIU      IB=KIV       IC=KIW
图三.三相三线经互感器接入接线图(二元件)
    


 
UA=UUV    UB=UUW     UC=UWV
                   IA=IU        IB=IV         IC=IW

图四.三相三线直接接入接线图(二元件)

 
 
UA=UUN    UB=UVN     UC=UWN
         IA=KIU      IB=KIV       IC=KIW

图五.三相四线经互感器接入接线图(三元件)

 
UA=UUN    UB=UVN     UC=UWN
    IA=IU        IB=IV         IC=IW

图六.三相四线直接接入接线图(三元件)


第十章 供货成套性

1. PF300电参数测量仪一台
2. 产品说明书一本
3. 产品合格证、保修单一份
4. 包装箱一只
5. 电源线一根
6. 0.5A保险丝二只