專利名稱：電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能電表的電網(wǎng)參數(shù)采樣領(lǐng)域，特別涉及一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器。
背景技術(shù)：
智能電表包括電壓傳感器、電流傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理器，數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器，按鍵，顯示器，通訊電路，電源電路等。電壓傳感器用于將被測電壓回路的電 壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)；電流傳感器用于將被測電流回路的電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)； 模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將電壓傳感器輸出的模擬電壓信號(hào)及電流傳感器輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn) 化為數(shù)字信號(hào)；數(shù)字信號(hào)處理器用于對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，計(jì)算并輸 出電網(wǎng)參數(shù)，如電壓，電流，頻率，有功功率，無功功率，視在功率，有功電能量，無 功電能量等，并將電能量數(shù)據(jù)等參數(shù)存于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，通過按鍵在顯示器上顯示相關(guān)的 智能電表的參數(shù)；通訊電路用于與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊；電源電路用于提供工作電 源。
電流傳感器通常安裝在智能電表的端子盒上，電流傳感器的輸出端通過連接導(dǎo) 線與智能電表電路板上的模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入端相連接。由于電流傳感器與電路板上的模數(shù) 轉(zhuǎn)換器之間需要較長的信號(hào)傳輸連接導(dǎo)線來傳輸模擬信號(hào)，因而容易引入外部電磁場的 干擾，對(duì)智能電表的電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差產(chǎn)生影響。
此外，智能電表的電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差經(jīng)過校準(zhǔn)后，智能電表的電壓傳感器和 電流傳感器不能與其它智能電表的電壓傳感器和電流傳感器進(jìn)行互換，否則需要對(duì)智能 電表的電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差重新進(jìn)行校準(zhǔn)。發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，減少了 外部電磁場對(duì)智能電表的電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差的影響，實(shí)現(xiàn)了電壓及電流信號(hào)的數(shù)字化 采樣，同時(shí)智能電表間的電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器可以進(jìn)行互換而不需要對(duì)智能電表的電網(wǎng) 參數(shù)的測量誤差重新進(jìn)行校準(zhǔn)。
本發(fā)明解決現(xiàn)在技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是其包括一個(gè)用于將輸入電壓 轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的電壓傳感器、一個(gè)用于將輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的電流傳 感器、一個(gè)用于將電壓傳感器輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號(hào)以及將電流傳感 器輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電流信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、一個(gè)用于對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出 的數(shù)字電壓信號(hào)及數(shù)字電流信號(hào)進(jìn)行處理并計(jì)算和輸出電網(wǎng)參數(shù)的數(shù)字信號(hào)處理器，電 壓傳感器和電流傳感器分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號(hào)處理器，數(shù)字信號(hào)處理器設(shè)有用 于輸出電網(wǎng)參數(shù)的通訊接口。數(shù)字信號(hào)處理器計(jì)算并輸出的電網(wǎng)參數(shù)如電壓，電流，頻 率，電壓與電流間的相位差，有功功率，無功功率，視在功率，有功電能量，無功電能量等。
優(yōu)選地，所述數(shù)字信號(hào)處理器還設(shè)有用于校驗(yàn)電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差的有功電能 量脈沖輸出端口或無功電能量脈沖輸出端口端口。
優(yōu)選地，所述電壓傳感器為電阻分壓式電壓傳感器或電壓互感器，所述電流傳 感器為分流器或電磁式電流互感器或線圈式電流互感器。
優(yōu)選地，所述電流傳感器包括一個(gè)用于將第一路輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào) 的第一電流傳感器和一個(gè)用于將第二路輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第二電流傳感 器，第一電流傳感器和第二電流傳感器分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號(hào)處理器。模數(shù)轉(zhuǎn) 換器將第一電流傳感器和第二電流傳感器輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為第一路數(shù)字電流信 號(hào)和第二路數(shù)字電流信號(hào)，數(shù)字信號(hào)處理器比較第一路數(shù)字電流信號(hào)和第二路數(shù)字電流 信號(hào)的大小，選擇第一路數(shù)字電流信號(hào)或第二路數(shù)字電流信號(hào)進(jìn)行電網(wǎng)參數(shù)如電壓，電 流，頻率，電壓與電流間的相位差，有功功率，無功功率，視在功率，有功電能量，無 功電能量等計(jì)算，數(shù)字信號(hào)處理器通過通訊接口輸出電網(wǎng)參數(shù)。
優(yōu)選地，所述電壓傳感器包括一個(gè)用于將A相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的 第一電壓傳感器、一個(gè)用于將B相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第二電壓傳感器和一 個(gè)用于將C相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第三電壓傳感器，所述電流傳感器包括一 個(gè)用于將A相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第一電流傳感器、一個(gè)用于將B相輸入 電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第二電流傳感器和一個(gè)用于將C相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓 信號(hào)的第三電流傳感器，所述第一電壓傳感器、第二電壓傳感器、第三電壓傳感器、第 一電流傳感器、第二電流傳感器和第三電流傳感器分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號(hào)處理ο
優(yōu)選地，所述電壓傳感器包括一個(gè)用于將A相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的 第一電壓傳感器和一個(gè)用于將C相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第二電壓傳感器，所 述電流傳感器包括一個(gè)用于將A相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第一電流傳感器和一 個(gè)用于將C相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第二電流傳感器，所述第一電壓傳感器、 第二電壓傳感器、第一電流傳感器和第二電流傳感器分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號(hào)處 理器。
優(yōu)選地，所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器還包括一個(gè)用于存儲(chǔ)電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差校 準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器與數(shù)字信號(hào)處理器連接。數(shù)字信號(hào)處理器讀取存儲(chǔ)器中的電網(wǎng) 參數(shù)的測量誤差校準(zhǔn)數(shù)據(jù)用于對(duì)電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差進(jìn)行修正。
優(yōu)選地，所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器還包括一個(gè)用于檢測環(huán)境溫度的溫度傳感 器，溫度傳感器與數(shù)字信號(hào)處理器連接。數(shù)字信號(hào)處理器讀取溫度傳感器的環(huán)境溫度測 量值用于對(duì)電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
優(yōu)選地，所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器還包括一個(gè)用于檢測前端CT接線狀態(tài)的CT 短路檢測電路，CT短路檢測電路的輸入端與輸入電流連接，CT短路檢測電路的輸出端 與數(shù)字信號(hào)處理器連接。數(shù)字信號(hào)處理器讀取CT短路檢測電路的輸出信號(hào)進(jìn)行CT接 線狀態(tài)的判斷，識(shí)別出CT是否發(fā)生短路，數(shù)字信號(hào)處理器通過通訊接口輸出電網(wǎng)參數(shù)及 CT接線狀態(tài)。
優(yōu)選地，所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器還包括還包含一個(gè)用于使數(shù)字信號(hào)處理器與 外部通訊設(shè)備保持電氣隔離的電氣隔離電路，電氣隔離電路與數(shù)字信號(hào)處理器連接。外部通訊設(shè)備通過電氣隔離電路讀取電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器的電網(wǎng)參數(shù)。
本發(fā)明的有益效果是1、通過將電壓傳感器、電流傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理器組合在一個(gè)電網(wǎng) 參數(shù)智能傳感器中，縮短了電流傳感器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間連接線的長度，減少了外部電 磁場對(duì)智能電表的電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差的影響，數(shù)字信號(hào)處理器通過通訊接口輸出電網(wǎng) 參數(shù)，如電壓，電流，頻率，相位差，有功功率，無功功率，視在功率，有功電能量， 無功電能量等，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)參數(shù)的數(shù)字化采樣；2、電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器與智能電表的數(shù)字信號(hào)處理器之間仍然需要信號(hào)傳輸連接導(dǎo) 線，但由于傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)，因此具有抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)；此外，智能電表間的電 網(wǎng)參數(shù)智能傳感器可以進(jìn)行互換而無需重新校準(zhǔn)智能電表的電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差；3、電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器中組合CT短路檢測電路后，可以進(jìn)行CT接線狀態(tài)檢測；4、電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器中組合溫度傳感器后，可以對(duì)工作溫度范圍內(nèi)的電網(wǎng)參數(shù)的 測量誤差進(jìn)行補(bǔ)償，從而保證電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器在工作溫度范圍內(nèi)的電網(wǎng)參數(shù)的測量 精度；5、采用電氣隔離電路后，還可以使電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器的內(nèi)部電路與外部設(shè)備通訊 保持電氣隔離，外部通訊設(shè)備通過電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器的電氣隔離電路讀取電網(wǎng)參數(shù)智 能傳感器的電網(wǎng)參數(shù)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的原理框圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的原理框圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例3的原理框圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例4的原理框圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例5的原理框圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例6的原理框圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例7的原理框圖。
圖8是本發(fā)明實(shí)施例8的原理框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
實(shí)施例1如圖1所示，一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，包括一個(gè)用于將輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓 信號(hào)的電壓傳感器1、一個(gè)用于將輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的電流傳感器2、一個(gè)用 于將電壓傳感器1輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號(hào)以及將電流傳感器2輸出的模 擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電流信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器3、一個(gè)用于對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器3輸出的數(shù)字電 壓信號(hào)及數(shù)字電流信號(hào)進(jìn)行處理并計(jì)算和輸出電網(wǎng)參數(shù)的數(shù)字信號(hào)處理器4，數(shù)字信號(hào)處 理器4設(shè)有用于輸出電網(wǎng)參數(shù)的通訊接口。
數(shù)字信號(hào)處理器4計(jì)算如電壓，電流，頻率，電壓與電流間的相位差，有功功 率，無功功率，視在功率，有功電能量，無功電能量等電網(wǎng)參數(shù)，數(shù)字信號(hào)處理器4通過通訊接口輸出電網(wǎng)參數(shù)。
實(shí)施例2如圖2所示，一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，包括一個(gè)用于將輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓 信號(hào)的電壓傳感器1、一個(gè)用于將第一路輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第一電流傳感器 21和一個(gè)用于將第二路輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第二電流傳感器22，第一電流傳 感器21和第二電流傳感器22分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器3連接數(shù)字信號(hào)處理器4，數(shù)字信號(hào)處理 器4設(shè)有用于輸出電網(wǎng)參數(shù)的通訊接口。
模數(shù)轉(zhuǎn)換器3將電壓傳感器1輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號(hào)，將第一 電流傳感器21和第二電流傳感器22輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為第一路數(shù)字電流信號(hào)和第 二路數(shù)字電流信號(hào)。數(shù)字信號(hào)處理器4比較輸入第一路數(shù)字電流信號(hào)和第二路數(shù)字電流 信號(hào)的大小，選擇第一路數(shù)字電流信號(hào)或第二路數(shù)字電流信號(hào)進(jìn)行電網(wǎng)參數(shù)如電壓，電 流，頻率，電壓與電流間的相位差，有功功率，無功功率，視在功率，有功電能量，無 功電能量等計(jì)算，從而防止發(fā)生竊電事件，數(shù)字信號(hào)處理器4通過通訊接口輸出電網(wǎng)參 數(shù)，同時(shí)數(shù)字信號(hào)處理器4輸出有功電能量脈沖信號(hào)和無功電能量脈沖信號(hào)用于校驗(yàn)電 網(wǎng)參數(shù)的測量誤差。
實(shí)施例3如圖3所示，一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，包括一個(gè)用于將A相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電 壓信號(hào)的第一電壓傳感器1A、一個(gè)用于將B相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第二電壓 傳感器1B、一個(gè)用于將C相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第三電壓傳感器1C、一個(gè)用 于將A相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第一電流傳感器2A、一個(gè)用于將B相輸入電流 轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第二電流傳感器2B和一個(gè)用于將C相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信 號(hào)的第三電流傳感器2C，所述第一電壓傳感器1A、第二電壓傳感器1B、第三電壓傳感 器1C、第一電流傳感器2A、第二電流傳感器2B和第三電流傳感器2C分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器 3連接數(shù)字信號(hào)處理器4，數(shù)字信號(hào)處理器4設(shè)有用于輸出電網(wǎng)參數(shù)的通訊接口。
模數(shù)轉(zhuǎn)換器3將電壓傳感器1A、電壓傳感器1B、電壓傳感器IC輸出的模擬電 壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為A相數(shù)字電壓信號(hào)、B相數(shù)字電壓信號(hào)、C相數(shù)字電壓信號(hào)，將電流傳感 器2A、電流傳感器2B、電流傳感器2C輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為A相數(shù)字電流信號(hào)、 B相數(shù)字電流信號(hào)、C相數(shù)字電流信號(hào)。數(shù)字信號(hào)處理器4計(jì)算并輸出電壓、電流、頻 率、電壓與電流間的相位差、有功功率、無功功率、視在功率、有功電能量、無功電能 量等電網(wǎng)參數(shù)，數(shù)字信號(hào)處理器4通過通訊接口輸出電網(wǎng)參數(shù)，同時(shí)數(shù)字信號(hào)處理器4輸 出有功電能量脈沖信號(hào)和無功電能量脈沖信號(hào)用于校驗(yàn)電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差。
實(shí)施例4如圖4所示，一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，包括一個(gè)用于將A相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電 壓信號(hào)的第一電壓傳感器1A、一個(gè)用于將C相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第二電壓 傳感器1C、一個(gè)用于將A相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第一電流傳感器2A、一個(gè)用 于將C相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第二電流傳感器2C，所述第一電壓傳感器1A、 第二電壓傳感器1C、第一電流傳感器2A和第二電流傳感器2C分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器3連接 數(shù)字信號(hào)處理器4，數(shù)字信號(hào)處理器4設(shè)有用于輸出電網(wǎng)參數(shù)的通訊接口。
模數(shù)轉(zhuǎn)換器將第一電壓傳感器1A、第二電壓傳感器IC輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為A相數(shù)字電壓信號(hào)、C相數(shù)字電壓信號(hào)，將第一電流傳感器2A、第二電流傳感器2C 輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為A相數(shù)字電流信號(hào)、C相數(shù)字電流信號(hào)。數(shù)字信號(hào)處理器4 計(jì)算并輸出電壓、電流、頻率、電壓與電流間的相位差、有功功率、無功功率、視在功 率、有功電能量、無功電能量等電網(wǎng)參數(shù)，數(shù)字信號(hào)處理器4通過通訊接口輸出電網(wǎng)參 數(shù)，同時(shí)數(shù)字信號(hào)處理器4輸出有功電能量脈沖信號(hào)和無功電能量脈沖信號(hào)用于校驗(yàn)電 網(wǎng)參數(shù)的測量誤差。
實(shí)施例5如圖5所示，一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，包括一個(gè)用于將輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓 信號(hào)的電壓傳感器1、一個(gè)用于將輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的電流傳感器2、一個(gè)用 于將電壓傳感器1輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號(hào)以及將電流傳感器2輸出的 模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電流信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器3，電壓傳感器1和電流傳感器2分別經(jīng) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器3連接數(shù)字信號(hào)處理器4，數(shù)字信號(hào)處理器4設(shè)有用于輸出電網(wǎng)參數(shù)的通訊接 口。數(shù)字信號(hào)處理器4連接有一個(gè)用于存儲(chǔ)電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器5。
數(shù)字信號(hào)處理器4計(jì)算并輸出電壓、電流、頻率、電壓與電流間的相位差、有 功功率、無功功率、視在功率、有功電能量、無功電能量等電網(wǎng)參數(shù)，數(shù)字信號(hào)處理器 4通過通訊接口輸出電網(wǎng)參數(shù)，同時(shí)數(shù)字信號(hào)處理器4輸出有功電能量脈沖信號(hào)和無功電 能量脈沖信號(hào)用于校驗(yàn)電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差。數(shù)字信號(hào)處理器4讀取存儲(chǔ)器5中的電網(wǎng) 參數(shù)的測量誤差校準(zhǔn)數(shù)據(jù)用于對(duì)電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差進(jìn)行修正。
實(shí)施例6如圖6所示，一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，包括一個(gè)用于將輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓 信號(hào)的電壓傳感器1、一個(gè)用于將輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的電流傳感器2、一個(gè)用 于將電壓傳感器1輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號(hào)以及將電流傳感器2輸出的 模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電流信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器3，電壓傳感器1和電流傳感器2分別經(jīng) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器3連接數(shù)字信號(hào)處理器4，數(shù)字信號(hào)處理器4設(shè)有用于輸出電網(wǎng)參數(shù)的通訊接 口。數(shù)字信號(hào)處理器4連接有一個(gè)用于存儲(chǔ)電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器5和 一個(gè)用于檢測環(huán)境溫度的溫度傳感器6。
數(shù)字信號(hào)處理器4計(jì)算并輸出電壓、電流、頻率、電壓與電流間的相位差、有 功功率、無功功率、視在功率、有功電能量、無功電能量等電網(wǎng)參數(shù)，數(shù)字信號(hào)處理器 4通過通訊接口輸出電網(wǎng)參數(shù)，同時(shí)數(shù)字信號(hào)處理器4輸出有功電能量脈沖信號(hào)和無功電 能量脈沖信號(hào)用于校驗(yàn)電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差。數(shù)字信號(hào)處理器4讀取存儲(chǔ)器5中的電網(wǎng) 參數(shù)的測量誤差校準(zhǔn)數(shù)據(jù)用于對(duì)電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差進(jìn)行修正。數(shù)字信號(hào)處理器4讀取 溫度傳感器6的環(huán)境溫度測量值，用于對(duì)電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
實(shí)施例7如圖7所示，一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，包括一個(gè)用于將輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓 信號(hào)的電壓傳感器1、一個(gè)用于將輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的電流傳感器2、一個(gè)用 于將電壓傳感器1輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號(hào)以及將電流傳感器2輸出的模 擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電流信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器3、一個(gè)用于檢測前端CT接線狀態(tài)的CT 短路檢測電路7，電壓傳感器1和電流傳感器2分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器3連接數(shù)字信號(hào)處理器 4，CT短路檢測電路7的輸入端與輸入電流相連，CT短路檢測電路7的輸出端與數(shù)字信號(hào)處理器4相連，數(shù)字信號(hào)處理器4設(shè)有用于輸出電網(wǎng)參數(shù)的通訊接口。數(shù)字信號(hào)處理 器4還連接有一個(gè)用于存儲(chǔ)電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器5和一個(gè)用于檢測環(huán)境 溫度的溫度傳感器6。
數(shù)字信號(hào)處理器4計(jì)算并輸出電壓、電流、頻率、電壓與電流間的相位差、有 功功率、無功功率、視在功率、有功電能量、無功電能量等電網(wǎng)參數(shù)，數(shù)字信號(hào)處理器4 通過通訊接口輸出電網(wǎng)參數(shù)及CT接線狀態(tài)，同時(shí)數(shù)字信號(hào)處理器4輸出有功電能量脈沖 信號(hào)和無功電能量脈沖信號(hào)用于校驗(yàn)電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差。數(shù)字信號(hào)處理器4讀取存儲(chǔ) 器5中的電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差校準(zhǔn)數(shù)據(jù)用于對(duì)電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差進(jìn)行修正。數(shù)字信號(hào) 處理器4讀取溫度傳感器6的環(huán)境溫度測量值，用于對(duì)電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差進(jìn)行溫度補(bǔ) 償。數(shù)字信號(hào)處理器4讀取CT短路檢測電路7的輸出信號(hào)并進(jìn)行CT接線狀態(tài)的識(shí)別， 檢測CT接線回路是否發(fā)生了短路。
實(shí)施例8如圖8所示，一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，包括一個(gè)用于將輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓 信號(hào)的電壓傳感器1、一個(gè)用于將輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的電流傳感器2、一個(gè)用 于將電壓傳感器1輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號(hào)以及將電流傳感器2輸出的模 擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電流信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器3、一個(gè)用于對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器3輸出的數(shù)字電 壓信號(hào)及數(shù)字電流信號(hào)進(jìn)行處理并計(jì)算和輸出電網(wǎng)參數(shù)的數(shù)字信號(hào)處理器4、一個(gè)用于使 數(shù)字信號(hào)處理器4與外部通訊設(shè)備保持電氣隔離的電氣隔離電路8。
數(shù)字信號(hào)處理器4計(jì)算并輸出電壓、電流、頻率、電壓與電流間的相位差、有 功功率、無功功率、視在功率、有功電能量、無功電能量等電網(wǎng)參數(shù)，數(shù)字信號(hào)處理器 4通訊接口通過電氣隔離電路8與外部通訊設(shè)備通信并輸出電網(wǎng)參數(shù)，同時(shí)數(shù)字信號(hào)處理 器4輸出有功電能量脈沖信號(hào)和無功電能量脈沖信號(hào)用于校驗(yàn)電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差。電 氣隔離電路8使數(shù)字信號(hào)處理器4與外部通訊設(shè)備保持電氣隔離。
權(quán)利要求
1.一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，其特征在于，其包括一個(gè)用于將輸入電壓轉(zhuǎn)化為模 擬電壓信號(hào)的電壓傳感器、一個(gè)用于將輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的電流傳感器、一 個(gè)用于將電壓傳感器輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號(hào)以及將電流傳感器輸出的 模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電流信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、一個(gè)用于對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字電 壓信號(hào)及數(shù)字電流信號(hào)進(jìn)行處理并計(jì)算和輸出電網(wǎng)參數(shù)的數(shù)字信號(hào)處理器，電壓傳感器 和電流傳感器分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號(hào)處理器，數(shù)字信號(hào)處理器設(shè)有用于輸出電 網(wǎng)參數(shù)的通訊接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，其特征在于所述數(shù)字信號(hào)處理器 設(shè)有用于校驗(yàn)電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差的有功電能量脈沖輸出端口或無功電能量脈沖輸出端
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，其特征在于所述電壓傳感器為電阻 分壓式電壓傳感器或電壓互感器，所述電流傳感器為分流器或電磁式電流互感器或線圈 式電流互感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，其特征在于所述電流傳感器包括一 個(gè)用于將第一路輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第一電流傳感器和一個(gè)用于將第二路輸 入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第二電流傳感器，第一電流傳感器和第二電流傳感器分別 經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號(hào)處理器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，其特征在于所述電壓傳感器包括一 個(gè)用于將A相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第一電壓傳感器、一個(gè)用于將B相輸入電 壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第二電壓傳感器和一個(gè)用于將C相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信 號(hào)的第三電壓傳感器，所述電流傳感器包括一個(gè)用于將A相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信 號(hào)的第一電流傳感器、一個(gè)用于將B相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第二電流傳感器 和一個(gè)用于將C相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第三電流傳感器，所述第一電壓傳感 器、第二電壓傳感器、第三電壓傳感器、第一電流傳感器、第二電流傳感器和第三電流 傳感器分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號(hào)處理器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，其特征在于所述電壓傳感器包括一 個(gè)用于將A相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第一電壓傳感器和一個(gè)用于將C相輸入電 壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第二電壓傳感器，所述電流傳感器包括一個(gè)用于將A相輸入電 流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)的第一電流傳感器和一個(gè)用于將C相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信 號(hào)的第二電流傳感器，所述第一電壓傳感器、第二電壓傳感器、第一電流傳感器和第二 電流傳感器分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號(hào)處理器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，其特征在于其還包含一個(gè)用于存儲(chǔ) 電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器與數(shù)字信號(hào)處理器連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，其特征在于其還包含一個(gè)用于檢測 環(huán)境溫度的溫度傳感器，溫度傳感器與數(shù)字信號(hào)處理器連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，其特征在于其還包含一個(gè)用于檢測 前端CT接線狀態(tài)的CT短路檢測電路，CT短路檢測電路的輸入端與輸入電流相連，CT 短路檢測電路的輸出端與數(shù)字信號(hào)處理器連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，其特征在于其還包含一個(gè)用于使數(shù)字信號(hào)處理器與外部通訊設(shè)備保持電氣隔離的電氣隔離電路，電氣隔離電路與數(shù)字信號(hào)處理器連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，包括電壓傳感器、電流傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)字信號(hào)處理器，電壓傳感器和電流傳感器分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號(hào)處理器，數(shù)字信號(hào)處理器設(shè)有用于輸出電網(wǎng)參數(shù)的通訊接口。本發(fā)明通過將電壓傳感器、電流傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理器組合在一個(gè)電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器中，縮短了電流傳感器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間連接線的長度，減少了外部電磁場對(duì)智能電表的電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差的影響，抗干擾能力強(qiáng)，智能電表間的電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器可以進(jìn)行互換而無需重新校準(zhǔn)智能電表的電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差。
文檔編號(hào)G01R22/10GK102023270SQ20101055295
公開日2011年4月20日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者李穎 申請人:李穎