一種測量電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電力電網測量領域，具體涉及一種測量電路，包括安裝在MCU單片機上的CS5463-ISZ芯片，所述CS5463-ISZ芯片的引腳VIN+和引腳VIN-之間連接有電容C6，所述電容C6的一端連接電阻R8的一端、電阻R8的另一端連接電位器W2的一個固定端，電位器W2的另一個固定端連接電阻R9的一端，電阻R9的另一端連接至電容C6的另一端，在電阻R8的一端和電阻R9的另一端之間串接有電容C4和電容C5等特征。本發(fā)明可以精確測量和計量有功電能、瞬時功率、電流有效值、電壓有效值、電流瞬時值、電壓瞬時值，更重要的是還具有測量無功、頻率、功率因數等特點，很大程度上提高采樣測量精度、輸出電壓穩(wěn)定度、輸出波形失真度。
【專利說明】—種測量電路
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電網測量領域，具體涉及一種測量電路。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的電網電流表一般都采用指針式表頭，且都存在著測量范圍小，穩(wěn)定性差，精度低，表頭指針指示不便于讀數且誤差大等缺點，已經不適應社會發(fā)展的需要。而隨著智能化測控技術的迅速發(fā)展.以單片機為核心的數字電表的優(yōu)勢已十分明顯。測量電路作為智能化測控系統(tǒng)中必不可少的一部分，其設計要求也越來越高，而在設計中我們摒棄了傳統(tǒng)的鎖相環(huán)頻率合成技術，直接采用TMS320F2812直接產生脈寬調制信號。這樣有效值采樣和瞬時值采樣體層了很高的要求，傳統(tǒng)的A/D采樣芯片已不能滿足要求，影響采樣測量精度、輸出電壓穩(wěn)定度、輸出波形失真度，且在測量時無法對無功、頻率、功率因數的測量。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種測量電路，解決目前用于電力電網測量的電流表等裝置無法滿足精度和輸出電壓穩(wěn)定度的要求，以及輸出波形易失真，而且在測量時無法對無功、頻率、功率因數進行測量的問題。
[0004]為解決上述的技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案:一種測量電路，包括安裝在MCU單片機上的CS5463-1SZ芯片，
所述CS5463-1SZ芯片的引腳VIN+和引腳VIN-之間連接有電容C6，所述電容C6的一端連接電阻R8的一端、電阻R8的另一端連接電位器W2的一個固定端，電位器W2的另一個固定端連接電阻R9的一端，電阻R9的另一端連接至電容C6的另一端，在電阻R8的一端和電阻R9的另一端之間串接有電容C4和電容C5，所述電位器W2的滑動端連接至電容C4和電容C5之間并接地，所述電位器W2的兩個固定端連接在變壓器T2的次級上；
所述CS5463-1SZ芯片的引腳IIN+和引腳IIN-之間連接有電容C9，所述電容C9的一端連接電阻R13的一端，電阻R13的另一端連接電位器Wl的一個固定端，電位器Wl的另一個固定端連接電阻R14的一端，電阻R14的另一端連接電容C9的另一端，在電阻R13的一端和電阻R14的另一端之間串接有電容C7和電容C8，所述電位器Wl的滑動端連接至電容C7和電容C8之間并接地，所述電位器Wl的兩個固定端連接在變壓器T3的次級上；
所述變壓器T2的主級和變壓器T3的主級均連接在電力電網主電路上。
[0005]更進一步的技術方案是，所述電阻R8、電阻R9、電阻R13和電阻R14的阻值均為472 Ω，所述電容C4、電容C5、電容C7和電容C8的電容值均為220PF，所述變位器Wl和變位器W2的阻值為2ΚΩ。
[0006]更進一步的技術方案是，所述CS5463-1SZ芯片的引腳XOUT和引腳XIN之間連接有振蕩器Yl。
[0007]更進一步的技術方案是，所述振蕩器Yl的頻率為4.096MHZ。
[0008]更進一步的技術方案是，所述CS5463-1SZ芯片的引腳VD+通過電容C3接地，所述引腳VD+和引腳VA+之間連接有電阻R4，所述引腳VA+連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端分別連接二極管Dl的負極和二極管D2的負極，所述電阻R2的一端還連接至二極管D3的負極，二極管D的正極通過電容Cl連接至電阻R2的另一端，所述二極管D的正極通過電容C2連接至引腳VA+，所述CS5463-1SZ芯片的引腳PFMON通過電阻R3連接至電阻Rl的另一端、通過電阻R5接地，所述二極管Dl的正極和二極管D2的正極之間連接有變壓器Tl的次級。
[0009]更進一步的技術方案是，所述電阻Rl的阻值為200 Ω，電阻R2的阻值為200 Ω，電阻R3的阻值為5K Ω，電阻R4的阻值為100 Ω，電阻R5的阻值為IK Ω，電容Cl的電容值為100 μ F，電容C2的電容值為50 μ F，電容C3的電容值為100 μ F，二極管Dl和二極管D2的型號為ΙΝ4007，二極管D3的型號為2CW53。
[0010]更進一步的技術方案是，所述CS5463-1SZ芯片的引腳VREFIN和引腳VREF0UT均通過電容ClO接地，引腳VA-和引腳DGEN均接地。
[0011]更進一步的技術方案是，所述電容ClO的電容值為0.1 μ F。
[0012]與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:可以精確測量和計量有功電能、瞬時功率、電流有效值、電壓有效值、電流瞬時值、電壓瞬時值，更重要的是還具有測量無功、頻率、功率因數等特點，很大程度上提高采樣測量精度、輸出電壓穩(wěn)定度、輸出波形失真度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明一種測量電路的連接示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0015]圖1示出了本發(fā)明一種測量電路的一個實施例:一種測量電路，包括安裝在MCU單片機上的CS5463-1SZ芯片，
所述CS5463-1SZ芯片的引腳VIN+和引腳VIN-之間連接有電容C6，所述電容C6的一端連接電阻R8的一端、電阻R8的另一端連接電位器W2的一個固定端，電位器W2的另一個固定端連接電阻R9的一端，電阻R9的另一端連接至電容C6的另一端，在電阻R8的一端和電阻R9的另一端之間串接有電容C4和電容C5，所述電位器W2的滑動端連接至電容C4和電容C5之間并接地，所述電位器W2的兩個固定端連接在變壓器Τ2的次級上；
所述CS5463-1SZ芯片的引腳IIN+和引腳IIN-之間連接有電容C9，所述電容C9的一端連接電阻R13的一端，電阻R13的另一端連接電位器Wl的一個固定端，電位器Wl的另一個固定端連接電阻R14的一端，電阻R14的另一端連接電容C9的另一端，在電阻R13的一端和電阻R14的另一端之間串接有電容C7和電容C8，所述電位器Wl的滑動端連接至電容C7和電容C8之間并接地，所述電位器Wl的兩個固定端連接在變壓器Τ3的次級上；
所述變壓器Τ2的主級和變壓器Τ3的主級均連接在電力電網主電路上。
[0016]根據本發(fā)明一種測量電路的一個優(yōu)選實施例，所述電阻R8、電阻R9、電阻R13和電阻R14的阻值均為472Ω，所述電容C4、電容C5、電容C7和電容C8的電容值均為220PF，所述變位器Wl和變位器W2的阻值為2K Ω。電容C4、電容C5和電阻R8、電阻R9在電壓采樣通道上對稱設置，增強了 CS5463-1SZ芯片抗射頻干擾，電容C7、電容C8和電阻R14、電阻R14在電流采樣通道上對稱設置，有助于降低CS5463-1SZ芯片對射頻干擾的敏感程度，也提高了采樣測量精度，電位器Wl起采樣信號大小調節(jié)的作用。
[0017]根據本發(fā)明一種測量電路的另一個實施例，所述CS5463-1SZ芯片的引腳XOUT和引腳XIN之間連接有振蕩器Y1。根據本發(fā)明一種測量電路的另一個優(yōu)選實施例，所述振蕩器Yl的頻率為4.096MHZ。
[0018]根據本發(fā)明一種測量電路的另一個實施例，所述CS5463-1SZ芯片的引腳VD+通過電容C3接地，所述引腳VD+和引腳VA+之間連接有電阻R4，所述引腳VA+連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端分別連接二極管Dl的負極和二極管D2的負極，所述電阻R2的一端還連接至二極管D3的負極，二極管D的正極通過電容Cl連接至電阻R2的另一端，所述二極管D的正極通過電容C2連接至引腳VA+，所述CS5463-1SZ芯片的引腳PFMON通過電阻R3連接至電阻Rl的另一端、通過電阻R5接地，所述二極管Dl的正極和二極管D2的正極之間連接有變壓器Tl的次級。根據本發(fā)明一種測量電路的另一個優(yōu)選實施例，所述電阻Rl的阻值為200 Ω，電阻R2的阻值為200 Ω，電阻R3的阻值為5ΚΩ，電阻R4的阻值為100Ω，電阻R5的阻值為IK Ω，電容Cl的電容值為100 μ F，電容C2的電容值為50 μ F，電容C3的電容值為100 μ F，二極管Dl和二極管D2的型號為ΙΝ4007，二極管D3的型號為2CW53。
[0019]根據本發(fā)明一種測量電路的另一個實施例，所述CS5463-1SZ芯片的引腳VREFIN和引腳VREF0UT均通過電容ClO接地，引腳VA-和引腳DGEN均接地。根據本發(fā)明一種測量電路的另一個優(yōu)選實施例，所述電容ClO的電容值為0.1 μ F。
[0020]優(yōu)選的，所述的CS5463-1SZ芯片的引腳RESET、引腳CS、引腳SD1、引腳SDO、引腳SCLK分別與MCU單片機的RESET接口、IOBO接口、IOBl接口、10B2接口、10B3接口連接；所述CS5463-1SZ芯片的引腳CPUCLK、引腳INT、引腳EDIR和引腳EOUT為空。
[0021]本發(fā)明的工作原理是:電壓信號通過變壓器T2的后極電路到CS5463-1SZ芯片的引腳VIN+和VIN-引入進行電壓信息收集整理、計量處理；
電流信號通過變壓器T3，到CS5463-1SZ芯片的引腳IIN+和IIN-引入進行電流信息收集整理、計量處理，
TI及后極電路為CS5463-1SZ芯片的供電電路，通過引腳VA+和VD+進入CS5463-1SZ芯片，振蕩器Yl通過的引腳XOUT和引腳XIN接入CS5463-1SZ芯片，保證CS5463-1SZ芯片正常工作的功能。
[0022]盡管這里參照本發(fā)明的多個解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述，但是，應該理解，本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內。更具體地說，在本申請公開、附圖和權利要求的范圍內，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變形和改進外，對于本領域技術人員來說，其他的用途也將是明顯的。
【權利要求】
1.一種測量電路，其特征在于:包括安裝在MCU單片機上的CS5463-1SZ芯片， 所述CS5463-1SZ芯片的引腳VIN+和引腳VIN-之間連接有電容C6，所述電容C6的一端連接電阻R8的一端、電阻R8的另一端連接電位器W2的一個固定端，電位器W2的另一個固定端連接電阻R9的一端，電阻R9的另一端連接至電容C6的另一端，在電阻R8的一端和電阻R9的另一端之間串接有電容C4和電容C5，所述電位器W2的滑動端連接至電容C4和電容C5之間并接地，所述電位器W2的兩個固定端連接在變壓器T2的次級上； 所述CS5463-1SZ芯片的引腳IIN+和引腳IIN-之間連接有電容C9，所述電容C9的一端連接電阻R13的一端，電阻R13的另一端連接電位器Wl的一個固定端，電位器Wl的另一個固定端連接電阻R14的一端，電阻R14的另一端連接電容C9的另一端，在電阻R13的一端和電阻R14的另一端之間串接有電容C7和電容C8，所述電位器Wl的滑動端連接至電容C7和電容C8之間并接地，所述電位器Wl的兩個固定端連接在變壓器T3的次級上； 所述變壓器T2的主級和變壓器T3的主級均連接在電力電網主電路上。
2.根據權利要求1所述的一種測量電路，其特征在于:所述電阻R8、電阻R9、電阻R13和電阻R14的阻值均為472 Ω，所述電容C4、電容C5、電容C7和電容C8的電容值均為220PF，所述變位器Wl和變位器W2的阻值為2ΚΩ。
3.根據權利要求1所述的一種測量電路，其特征在于:所述CS5463-1SZ芯片的引腳XOUT和引腳XIN之間連接有振蕩器Yl。
4.根據權利要求3所述的一種測量電路，其特征在于:所述振蕩器Yl的頻率為4.096MHZ。
5.根據權利要求1所述的一種測量電路，其特征在于:所述CS5463-1SZ芯片的引腳VD+通過電容C3接地，所述弓I腳VD+和引腳VA+之間連接有電阻R4，所述弓I腳VA+連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端分別連接二極管Dl的負極和二極管D2的負極，所述電阻R2的一端還連接至二極管D3的負極，二極管D的正極通過電容Cl連接至電阻R2的另一端，所述二極管D的正極通過電容C2連接至引腳VA+，所述CS5463-1SZ芯片的引腳PFMON通過電阻R3連接至電阻Rl的另一端、通過電阻R5接地，所述二極管Dl的正極和二極管D2的正極之間連接有變壓器Tl的次級。
6.根據權利要求5所述的一種測量電路，其特征在于:所述電阻Rl的阻值為200Ω，電阻R2的阻值為200 Ω，電阻R3的阻值為5K Ω，電阻R4的阻值為100 Ω，電阻R5的阻值為IK Ω，電容Cl的電容值為100 μ F，電容C2的電容值為50 μ F，電容C3的電容值為100 μ F，二極管Dl和二極管D2的型號為ΙΝ4007，二極管D3的型號為2CW53。
7.根據權利要求1所述的一種測量電路，其特征在于:所述CS5463-1SZ芯片的引腳VREFIN和引腳VREF0UT均通過電容ClO接地，引腳VA-和引腳DGEN均接地。
8.根據權利要求7所述的一種測量電路，其特征在于:所述電容ClO的電容值為0.1 μ F。
【文檔編號】G01R15/12GK103487626SQ201310438269
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權日:2013年9月24日
【發(fā)明者】周軍, 范康林, 陳夢軍 申請人:國家電網公司, 國網四川省電力公司自貢供電公司