一種三相電子式多功能的全失壓檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種三相電子式多功能的全失壓檢測系統(tǒng),包括判斷并記錄全失壓情況的控制單元和為系統(tǒng)提供電源的抄表電池電路，以及全失壓檢測電路和信號比較基準(zhǔn)電壓電源穩(wěn)壓電路，所述全失壓檢測電路將所采集處理后的電壓信號輸出給控制單元，所述信號比較基準(zhǔn)電壓電源穩(wěn)壓電路為全失壓檢測電路提供穩(wěn)定的電壓。通過增加信號比較基準(zhǔn)電壓電源穩(wěn)壓電路，使信號比較基準(zhǔn)電壓電路的電源穩(wěn)定，即使抄表電池電路電壓降低，信號比較基準(zhǔn)電壓電路的電源也不會改變，信號比較基準(zhǔn)電壓電路輸出的基準(zhǔn)電壓也不改變，解決全失壓檢測不準(zhǔn)確，出現(xiàn)誤報的問題，使在全失壓情況發(fā)生后電量追補(bǔ)能夠正常進(jìn)行，保證全失壓檢測準(zhǔn)確，保證電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益。
【專利說明】—種三相電子式多功能的全失壓檢測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種三相電子式多功能的全失壓檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]三相供電系統(tǒng)中電能計量裝置經(jīng)常會發(fā)生失壓現(xiàn)象，失壓情況多種多樣，據(jù)統(tǒng)計在計量裝置故障中，由失壓引起的計量故障占全部故障次數(shù)的50%以上，其中大多數(shù)情況下是保險熔斷、接線錯誤或者用戶竊電所致，會造成計量電表少計量，給供電公司帶來經(jīng)濟(jì)損失。
[0003]而現(xiàn)有的三相電子式多功能表的全失壓檢測實現(xiàn)方式主要有兩種:一種是采用計量芯片自帶的全失壓檢測功能進(jìn)行監(jiān)測，此種方式功耗偏大，使提供全失壓檢測工作的抄表電池使用時間過短；另外一種采用的是全失壓檢測電路加計量芯片配合的方式，這種方式功耗較低，但是隨著工作時間的推移，電池電壓不斷降低，整個全失壓檢測電路的電源電壓也會降低，信號比較基準(zhǔn)電壓電路輸出的基準(zhǔn)電壓也會改變，使全失壓檢測不準(zhǔn)確，出現(xiàn)誤報的情況，造成供、用電雙方不必要的糾紛，致使電力公司的損失電量不能正常追補(bǔ)，電力公司蒙受經(jīng)濟(jì)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種穩(wěn)定、準(zhǔn)確、及時的三相電子式多功能的全失壓檢測系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種三相電子式多功能表的全失壓檢測系統(tǒng)，包括判斷并記錄全失壓情況的控制單元和為系統(tǒng)提供電源的抄表電池電路，還包括了全失壓檢測電路和信號比較基準(zhǔn)電壓電源穩(wěn)壓電路，所述全失壓檢測電路將所采集處理后的電壓信號輸出給控制單元，所述信號比較基準(zhǔn)電壓電源穩(wěn)壓電路為全失壓檢測電路提供穩(wěn)定的電壓。
[0006]所述全失壓檢測電路包括電流采樣電路、信號放大電路、信號比較電路、信號比較基準(zhǔn)電壓電路，所述電流采樣電路采集負(fù)載電流信號傳輸至信號放大電路，信號放大電路將采集到的負(fù)載電流信號放大并傳輸至信號比較電路，所述信號比較電路將放大后的負(fù)載電流信號和信號比較基準(zhǔn)電壓電路提供的基準(zhǔn)電壓信號進(jìn)行比較，并作出負(fù)載電流是否大于5%額定電流的判斷。
[0007]所述信號比較基準(zhǔn)電壓電源穩(wěn)壓電路采用低功耗三端穩(wěn)壓器ZSJl，將來自抄表電池電路的電壓進(jìn)行穩(wěn)壓，并為信號比較基準(zhǔn)電壓電路提供穩(wěn)定電源電壓。
[0008]所述控制單元包括CPU電路、電源掉電檢測電路、計量電源控制電路、計量芯片電路，所述CPU電路接收到自信號比較電路的負(fù)載電流大于5%額定電流的有效信號的同時檢測所述電源掉電檢測電路的掉電信號，所述計量電源控制電路和計量芯片電路受負(fù)載電流大于5%額定電流的有效信號掉電信號控制。
[0009]所述電流采樣電路采用三相采樣互感器和電阻RJ1、RJ2、RJ3將電流信號轉(zhuǎn)換為有效的弱模擬電壓信號，所述信號放大電路采用運算放大器USJl將來自電流采樣電路的弱模擬電壓信號放大為模擬電壓信號，所述信號比較器采用隔離電容CSJl和電阻RSJ13將來自信號放大電路的模擬電壓信號經(jīng)微小隔離衰減后送電壓比較器USJ2A。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
本發(fā)明提供一種三相電子式多功能的全失壓檢測系統(tǒng)，在信號比較基準(zhǔn)電壓電路電源部分，增加信號比較基準(zhǔn)電壓電源穩(wěn)壓電路，使信號比較基準(zhǔn)電壓電路的電源穩(wěn)定，即使抄表電池電路電壓降低，信號比較基準(zhǔn)電壓電路的電源也不會改變，信號比較基準(zhǔn)電壓電路輸出的基準(zhǔn)電壓也不改變，解決全失壓檢測不準(zhǔn)確，出現(xiàn)誤報的問題，使在全失壓情況發(fā)生后電量追補(bǔ)能夠正常進(jìn)行，保證全失壓檢測準(zhǔn)確，保證電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明實施例三相電子式多功能的全失壓檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明實施例電流采樣電路和信號放大電路結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖3為本發(fā)明實施例信號比較電路、信號比較基準(zhǔn)電壓電路和信號比較基準(zhǔn)電壓電源穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖4為本發(fā)明實施例計量電源控制電路結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖5為本發(fā)明實施例抄表電池電路結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖6為本發(fā)明實施例電壓掉電檢測電路結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖7為本發(fā)明實施例CPU電路結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖8為本發(fā)明實施例計量芯片電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0019]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合附圖以及實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0020]實施例1
如圖1、2所示，一種三相電子式多功能的全失壓檢測系統(tǒng)，包括電流采樣電路22、信號放大電路23、信號比較電路24、CPU電路25、抄表電池電路26、電源掉電檢測電路27、計量電源控制電路28、計量芯片電路29、信號比較基準(zhǔn)電壓電路21、信號比較基準(zhǔn)電壓電源穩(wěn)壓電路20。所述電流采樣電路22與信號放大電路23連接后與信號比較電路24 —端連接，信號比較電路24的另一端與CPU電路25連接，所述電源掉電檢測電路27與CPU電路25一端連接，CPU電路25另一端連接計量電源控制電路28的一端，計量電源控制電路28的另一端連接計量芯片電路29 ;所述抄表電池電路26分別與信號比較基準(zhǔn)電壓電源穩(wěn)壓電路20、信號放大電路23、信號比較電路24、CPU電路25和計量電源控制電路28連接；所述信號比較基準(zhǔn)電壓電源穩(wěn)壓電路20的一端與信號比較基準(zhǔn)電壓電路21 —端連接，信號比較基準(zhǔn)電壓電路21的另一端連接于信號比較電路24。
[0021]所述電流采樣電路22包括電阻RJl、RJ2、RJ3、A相采樣互感器CTA、B相采樣互感器CTB、C相采樣互感器CTC，信號放大電路23由電阻RSJf RS9、運算放大器USJl組成，所述A相采樣互感器CTA、B相采樣互感器CTB、C相采樣互感器CTC分別于電阻RJ1、RJ2、RJ3并聯(lián)后分別和電阻RSJ5、RSJ6、RSJ7連接，所述RSJ5串聯(lián)RSJl后連接于運算放大器USJl的輸入端正極，所述RSJ2 —端與RSJ6的另一端連接，另一端連接于運算放大器USJl的輸入端正極，所述RSJ3的一端與RSJ6的另一端連接，另一端連接于運算放大器USJl的輸入端負(fù)極，所述RSJ4的一端與RSJ7的另一端連接，另一端連接于運算放大器USJl的輸入端負(fù)極，所述運算放大器USJl輸出端通過串聯(lián)的電阻RSJ8和電阻RSJ9回饋到輸入端負(fù)極；信號比較電路24由電容CSJ1、電阻RSJ13、RSJ14和比較器USJ2A組成，信號比較基準(zhǔn)電壓電路2A由電阻RSJ10、RSJ11、RSJ12組成，信號比較基準(zhǔn)電壓電源穩(wěn)壓電路2B由低功耗三端穩(wěn)壓器ZSJl組成，CPU電路25主要由單片機(jī)UCl組成，抄表電池電路26主要由抄表電池BT6V、隔離二極管DD1?DD2組成，電源掉電檢測電路27由電阻RClf RC12、穩(wěn)壓二極管ZCl組成，計量電源控制電路28由隔離二極管DD3、三端穩(wěn)壓器UJ2、MOS管QJ1、三極管QJ2和電阻RJ4?RJ6組成，計量芯片電路29主要由計量芯片UJl組成；所述比較器型號為TLV3491，比較器USJ2A輸入端正極串聯(lián)電阻RSJl I和RSJ12后接地，同時連接電阻RSJlO后連接低功耗三端穩(wěn)壓器ZSJl，所述低功耗三端穩(wěn)壓器ZSJl —端連接抄表電池電路26，另一端接地，所述比較器USJ2A的輸入端負(fù)極串聯(lián)電阻RSJ13后接地，同時通過電容CSJl與運算放大器USJl的輸出端連接，比較器USJ2A的輸出端串聯(lián)電阻RSJ14后連接與單片機(jī)UCl的ALL-V-LOSS引腳，比較器USJ2A由抄表電池電路26供電。
[0022]當(dāng)全失壓條件形成后，A、B、C三相(或者是三相任意組合)的電流信號經(jīng)過電阻RJ1、RJ2、RJ3和采樣互感器CTA、CTB、CTC采樣，采樣后電流信號轉(zhuǎn)換為有效的弱模擬電壓信號，有效的弱模擬電壓信號經(jīng)過電阻RSJl?RS9、運算放大器USJl被放大為模擬電壓信號，然后經(jīng)過隔離電容CSJl和電阻RSJ13微小隔離衰減后送至電壓比較器USJ2A的A-輸入腳，只要該模擬電壓信號電壓大于基準(zhǔn)電壓A+腳電壓，電壓比較器輸出腳AOUT輸出低電平，反之輸出高電平，把采樣到的弱模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電平信號，經(jīng)過電阻RSJ14隔離后輸入到單片機(jī)UCl的對應(yīng)管腳，單片機(jī)UCl內(nèi)部程序做相應(yīng)的軟件功能動作，完成全失壓檢測功能的動態(tài)檢測；電阻RSJlO?RSJ12電阻分壓，提供電壓比較器USJ2A的比較基準(zhǔn)電壓；低功耗三端穩(wěn)壓器ZSJl對抄表電池提供的電源電壓VSJ穩(wěn)壓后提供穩(wěn)定電壓給信號比較基準(zhǔn)電壓電路，保證全失壓檢測功能的準(zhǔn)確性，考慮到在電池有效壽命內(nèi)最大可能使整個電路有效，本實施例采用的是1.8V低功耗三端穩(wěn)壓器。
[0023]以上為本發(fā)明的其中具體實現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些顯而易見的替換形式均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種三相電子式多功能表的全失壓檢測系統(tǒng)，包括判斷并記錄全失壓情況的控制單元(I)和為系統(tǒng)提供電源的抄表電池電路(26)，其特征在于:還包括了全失壓檢測電路(2)和信號比較基準(zhǔn)電壓電源穩(wěn)壓電路(20 )，所述全失壓檢測電路(2 )將所采集處理后的電壓信號輸出給控制單元(1)，所述信號比較基準(zhǔn)電壓電源穩(wěn)壓電路(20)為全失壓檢測電路(2)提供穩(wěn)定的電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相電子式多功能表的全失壓檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述全失壓檢測電路(2)包括電流采樣電路(22)、信號放大電路(23)、信號比較電路(24)、信號比較基準(zhǔn)電壓電路(21)，所述電流采樣電路(22)采集負(fù)載電流信號傳輸至信號放大電路(23)，信號放大電路(23)將采集到的負(fù)載電流信號放大并傳輸至信號比較電路(24)，所述信號比較電路(24)將放大后的負(fù)載電流信號和信號比較基準(zhǔn)電壓電路(21)提供的基準(zhǔn)電壓信號進(jìn)行比較，并作出負(fù)載電流是否大于5%額定電流的判斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三相電子式多功能表的全失壓檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述信號比較基準(zhǔn)電壓電源穩(wěn)壓電路(20)采用低功耗三端穩(wěn)壓器ZSJ1，將來自抄表電池電路(26)的電壓進(jìn)行穩(wěn)壓，并為信號比較基準(zhǔn)電壓電路(21)提供穩(wěn)定電源電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相電子式多功能表的全失壓檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述控制單元(I)包括CPU電路(25)、電源掉電檢測電路(27)、計量電源控制電路(28)、計量芯片電路(29)，所述CPU電路(25)接收到自信號比較電路(24)的負(fù)載電流大于5%額定電流的有效信號的同時檢測所述電源掉電檢測電路(27)的掉電信號，所述計量電源控制電路(28)和計量芯片電路(29)受負(fù)載電流大于5%額定電流的有效信號掉電信號控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三相電子式多功能表的全失壓檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述電流采樣電路(22)采用三相采樣互感器(CTA，CTB, CTC)和電阻RJ1、RJ2、RJ3將電流信號轉(zhuǎn)換為有效的弱模擬電壓信號，所述信號放大電路(23)采用運算放大器USJl將來自電流采樣電路(22)的弱模擬電壓信號放大為模擬電壓信號，所述信號比較電路(24)采用隔離電容CSJl和電阻RSJ13將來自信號放大電路(23)的模擬電壓信號經(jīng)微小隔離衰減后送電壓比較器USJ2A。
【文檔編號】G01R19/25GK103884903SQ201410069746
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】涂大山 申請人:惠州中城電子科技有限公司