專利名稱：多功能電能計量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電能計量器件，特別涉及一種多功能電能計量儀。
背景技術(shù)：
工業(yè)用電廣泛，而且用量大、耗電多，要求供電安全可靠、各種電力參量合格，運行 技術(shù)狀態(tài)良好，這就需要對用電網(wǎng)絡(luò)進行實時監(jiān)控。而目前的電能表只是簡單的顯示電能 值，并不能顯示電力的各種參數(shù)，不利于用電質(zhì)量的監(jiān)控；而且以人工抄表的方式實現(xiàn)記錄 電能使用記錄，造成工作效率低、使用不方便，尤其是在面對眾多的普通電能表時。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種多功能電能計量儀，能提供電能值、電 壓電流值及功率參數(shù)等因數(shù)，也能實現(xiàn)自動抄表。上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種多功能電能計量儀，其特征與在于，包括電源模塊，用以給所有模塊提供工作電源；交流信號整理模塊，其包括交流電壓整理模塊和交流電流整理模塊，用以對輸入 的交流電壓和電流信號進行預(yù)處理；電能計量模塊，其對預(yù)處理后的交流電壓和電流信號進行采樣和量化，然后計算 電路的電能值、電壓值、電流值及功率因數(shù)等電力參數(shù)；中央處理模塊，其接收所述電力參數(shù)并控制其他模塊以完成上傳及顯示等操作；顯示模塊，其與所述中央處理模塊連接，用以顯示所述電力參數(shù)；通訊模塊，其與所述中央處理模塊連接，用以上傳所述電力參數(shù)；及脈沖輸出模塊，其與所述電能計量模塊連接，將電能計量模塊計算出的電能值轉(zhuǎn) 化為與所述電能值成正比的脈沖信號。優(yōu)選的方案是，還包括與所述中央處理模塊連接的存儲模塊和操作模塊，便于用 戶查詢電力參數(shù)。優(yōu)選的方案是，還包括與所述中央處理模塊連接的指示燈模塊，用以指示一些工 作模塊的工作狀態(tài)，例如通訊模塊的工作與否等。優(yōu)選的方案是，所述通訊模塊為RS485通訊模塊。優(yōu)選的方案是，所述交流電壓整理模塊和交流電流整理模塊分別為三相電壓整理 模塊和三相電流整理模塊，用以為實現(xiàn)對三相信號的采樣和量化作前端處理。本實用新型多功能電能計量儀先通過交流信號整理模塊對交流信號進行預(yù)處理， 然后通過電能計量模塊進行采樣和量化，計算電路的電能值、電壓值、電流值及功率因數(shù)等 電力參數(shù)，再通過中央處理模塊的控制處理，將電力參數(shù)在顯示模塊中顯示、通過通訊模塊 上傳，實現(xiàn)多角度觀察用電質(zhì)量、自動抄表、幫助用戶提高用電及管理效率、增強產(chǎn)品市場 競爭力。本實用新型還設(shè)置存儲模塊和操作模塊，便于用戶現(xiàn)場查詢電力參數(shù)的歷史記錄。本實用新型可以通過設(shè)置交流信號整理模塊以實現(xiàn)成對單相電路或三相電路的監(jiān)控。
圖1為本實用新型的電路結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實用新型的電路原理圖；圖2為本實用新型的電源模塊的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
本實用新型多功能電能計量儀包括電源模塊1、交流信號整理模塊2、電能計量模 塊3、中央處理模塊4、顯示模塊5、操作模塊6、通訊模塊7、指示燈模塊8、脈沖輸出模塊9 及存儲模塊10 ；其中，電源模塊1包括三個自偶變壓器11、三個橋式整流回路12、三個半波 整流回路13和兩塊穩(wěn)壓芯片14、15 ；交流信號整理模塊2包括三相電壓信號整理模塊和三 相電流信號整理模塊，所述通訊模塊7為RS485通訊模塊。在本實施例中，自偶變壓器11的工作參數(shù)為230V/12V、0. 6W ；存儲模塊10采用 FM24L04A存儲芯片；通訊模塊7采用SN75176通訊芯片；中央處理模塊4采用ATMEGA169P 芯片；穩(wěn)壓芯片15采用LM 7805芯片，穩(wěn)壓芯片14采用78M05芯片。本實用新型多功能電能計量儀的工作原理如下每個自偶變壓器11的輸入端接每一相電路，每個自偶變壓器11有兩個輸出端原 邊自耦電壓輸出端和次邊自耦電壓輸出端；每個原邊自耦電壓輸出端接半波整流回路13 的輸入端，三個半波整流回路13的輸出端連接穩(wěn)壓芯片14進而提供5伏的工作主電源；每 個次邊自耦電壓輸出端接橋式整流回路12的輸入端，三個橋式整流回路12的輸出端連接 穩(wěn)壓芯片15進而給通訊模塊提供5伏的工作通訊電源；從而實現(xiàn)電源模塊1給其他所有模 塊供電，該電源模塊1是直接從三相電路中獲取電能，主電源和通訊電源是隔離的，且只要 有一相電路是通路的，電源模塊1都能給本儀器提供工作電源；交流信號整理模塊2的三相 電壓信號整理模塊和三相電流信號整理模塊分別對三相電壓信號和三相電流信號進行預(yù) 處理至合適范圍，以達到電能計量模塊3的輸入信號的要求，然后輸入給電能計量模塊3， 電能計量模塊3對輸入的信號進行采樣和量化后，將計算出三相電路的電能值、電壓值、電 流值及功率因素等電力參數(shù)，再把上述電力參數(shù)傳給中央處理模塊4，中央處理模塊4把接 收到的電力參數(shù)存儲到存儲模塊10、在顯示模塊5中進行顯示及通過通訊模塊7上傳到上 級的監(jiān)控機；所述脈沖輸出模塊9，其與電能計量模塊3連接，將電能計量模塊3計算出的 電能值轉(zhuǎn)化為與所述電能值成正比的脈沖信號，產(chǎn)生的脈沖信號可以作為其他擴展的單元 的輸入信號。所述指示燈模塊8其與中央處理模塊4連接，用以指示一些模塊的工作狀態(tài)， 例如通訊模塊7的通斷與否。所述操作模塊6，其與中央處理模塊4連接，用戶可以通過操 作模塊6查詢保存在存儲模塊10的數(shù)據(jù)。本實用新型不局限于上述實施例，例如，本實用新型多功能電能計量儀可以運用 于單相交流電的監(jiān)控，也可以通過設(shè)置交流信號整理模塊來只監(jiān)控單相交流電；基于上述 實施例的、未做出創(chuàng)造性勞動的簡單替換，應(yīng)當屬于本實用新型揭露的范圍。
權(quán)利要求一種多功能電能計量儀，其特征在于，包括電源模塊，用以給所有模塊提供工作電源；交流信號整理模塊，其包括交流電壓整理模塊和交流電流整理模塊，用以對輸入的交流電壓和電流信號進行預(yù)處理；電能計量模塊，其對預(yù)處理后的交流電壓和電流信號進行采樣和量化，然后計算電路的電能值、電壓值、電流值及功率因數(shù)等電力參數(shù)；中央處理模塊，其接收所述電力參數(shù)并控制其他模塊以完成上傳及顯示等操作；顯示模塊，其與所述中央處理模塊連接，用以顯示所述電力參數(shù)；通訊模塊，其與所述中央處理模塊連接，用以上傳所述電力參數(shù)；及脈沖輸出模塊，其與所述電能計量模塊連接，將電能計量模塊計算出的電能值轉(zhuǎn)化為與所述電能值成正比的脈沖信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電能計量儀，其特征在于，還包括與所述中央處理模 塊連接的存儲模塊和操作模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電能計量儀，其特征在于，還包括與所述中央處理模 塊連接的指示燈模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電能計量儀，其特征在于，所述通訊模塊為RS485通訊 模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的多功能電能計量儀，其特征在于，所述交流電壓 整理模塊和交流電流整理模塊分別為三相電壓整理模塊和三相電流整理模塊，用以為實現(xiàn) 對三相信號的采樣和量化作前端處理。
專利摘要本實用新型涉及一種多功能電能計量儀，包括電源模塊，用以給所有模塊提供工作電源；交流信號整理模塊，用以對輸入的交流電壓和電流信號進行預(yù)處理至合適范圍；電能計量模塊，其對預(yù)處理后的交流電壓和電流信號進行采樣和量化，然后計算電路的電能值、電壓值、電流值及功率因數(shù)等電力參數(shù)；中央處理模塊，其接收所述電力參數(shù)并控制其他模塊以完成上傳及顯示等操作；顯示模塊，用以顯示所述電力參數(shù)；通訊模塊，用以上傳所述電力參數(shù)；及脈沖輸出模塊，將電能計量模塊計算出的電能值轉(zhuǎn)化為與所述電能值成正比的脈沖信號。本實用新型可實現(xiàn)多角度觀察用電質(zhì)量、自動抄表、幫助用戶提高用電及管理效率、增強產(chǎn)品市場競爭力。
文檔編號G01R22/06GK201654127SQ20092029620
公開日2010年11月24日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者朱家祿, 熊慶生 申請人:珠海派諾電子有限公司