电能表检定装置的抗电磁干扰研究与设计

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1、专业学位硕士学位论文电能表检定装置的抗电磁干扰研究与设计ResearchandDesignofElectromagneticInterferenceforCalibratingDeviceofElectricEnergyMeter作者姓名：刘玉峰工程领域：电气工程学号：41509106指导教师：庄海高级工程师完成日期：2017.8.28大连理工大学DalianUniversityofTechnology摘要电能表是电能计量的重要装置，其计量的准确性和可靠性直接决定了电能交易的公平性，因此电能表在出厂时要进行全方位全指标的测试以保证其性能。在电能表的诸多检定项目中，电磁兼容

2、性检测是一项关键的指标，在这一指标的检定过程中，电磁干扰的影响导致测量误差较大。因此为了提高电能表检定实验的准确性和精度，要设计一种能够满足电磁兼容实验的电能表检定装置，以实现在电磁干扰环境下也能够对电能表进行准确的检定。本文将主要研究电能表检定装置的抗电磁干扰设计，通过对干扰信号的频谱分析，选择合适的电子器件设计滤波器电路进而对电磁干扰信号进行滤除。论文首先分析了电能表和电能表检定装置的工作原理和其内部结构，讨论了电能计量基本误差的测量方法；研究了电磁干扰与电磁兼容的相关技术，明确了电磁干扰的三要素，即干扰源、传播路径和干扰接受体，提出了电磁兼容设计常用的方法。在此基础

3、上研究了电能表检定装置的抗干扰状况，分析了电能表检定装置中的电磁干扰的来源，讨论了电磁干扰信号的耦合方式，重点分析了电能表检定装置的电快速瞬变脉冲群干扰实验和射频传导抗扰度试验时的干扰情况，通过对这两个实验的分析，明确了电磁干扰的频率特性。论文重点分析了电能表检定装置抗电磁干扰方法和措施。研究了抑制电磁干扰的相关器件，分析了电容器、电感器、共模扼流线圈、铁氧体和光电耦合器这五种器件的基本频率特性；分别针对电流通路、电压通路和脉冲接收回路的电磁干扰频谱特性，设计了对应的滤波器电路，给出了滤波器设计的原理、器件参数的选择和原理图设计，分析了抗电磁干扰电路的PCB设计，详细讨论

4、了滤波器PCB电路板设计的基本内容和注意事项。论文最后对滤波器的滤波效果进行实际验证。采用实际测量的方式，测量滤波器前端和后端的频率特性。介绍了实际测量实验的干扰脉冲群特性、实验设备和实验结果。通过实验分析可知，本课题设计的针对电压通路滤波器和电流通路的滤波器效果显著，对电磁干扰信号具有较好的抑制效果。关键词：电能表检定；电磁干扰；电磁兼容;频谱分析-I-ResearchandDesignofElectromagneticInterferenceforCalibratingDeviceofElectricEnergyMeterAbstractElectricenergym

5、eterisanimportantdeviceofelectricenergymeasurement.Itsmeasurementaccuracyandreliabilitydirectlydeterminethefairnessofelectricitytrading.Therefore,itisrequiredtoperformafullrange,fullperformancetesttoensureitsperformance.EMCdetectionisakeyindexandexperimentalcontentinmanyverificationitemso

6、felectricenergymeter.Intheprocessofverificationofthisindicator,themeasurementerrorislargerduetotheinfluenceofelectromagneticinterference.Therefore,inordertoimprovetheaccuracyoftheverificationtestofelectricenergymeter,itisnecessarytodesignanelectricmeterverificationdevicewhichcanmeettheEMC

7、test.Inordertorealizetheaccuratecalibrationoftheelectricenergymeterintheelectromagneticinterferenceenvironment.Thispaperwillmainlystudytheelectromagneticinterferencedesignofthemeterverificationdevice.Byanalyzingthefrequencyspectrumoftheinterferencesignal,itchoosesth