本實(shí)用新型涉及電能表技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種開發(fā)周期短,生產(chǎn)成本低,準(zhǔn)確度高的大電流單相3線智能電表。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中的電能表只有一個集成的芯片,更新產(chǎn)品時,軟件和硬件需要重新設(shè)計(jì)和開發(fā),開發(fā)周期長,并且可靠性和穩(wěn)定性需要花很長的時間來驗(yàn)證。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的電能表新產(chǎn)品開發(fā)周期長的不足,提供了一種開發(fā)周期短,生產(chǎn)成本低,準(zhǔn)確度高的大電流單相3線智能電表。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
一種大電流單相3線智能電表,包括主控芯片,與主控芯片電連接的計(jì)量芯片,均與計(jì)量芯片電連接的電壓分壓電壓信號采樣電路、第一電流互感器電流信號采樣電路和第二電流互感器電流信號采樣電路,均與主控芯片電連接的顯示器、存儲器、脈沖輸出管理電路和數(shù)據(jù)接口;電壓分壓電壓信號采樣電路和第一電流互感器電流信號采樣電路均與市電電源的零線連接,電壓分壓電壓信號采樣電路和第二電流互感器電流信號采樣電路均與市電電源的火線連接。
本實(shí)用新型的主控是單相和三相統(tǒng)一,具有電表需要實(shí)現(xiàn)的表計(jì)功能,適于量產(chǎn),只需要刪除掉一定的功能模塊后,即可實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品樣表及小批表的輸出要求。
準(zhǔn)確度可達(dá)到0.5S級,準(zhǔn)確度更高;誤差是1級表的50%,對于售電企業(yè)具有更好的公平性與投入產(chǎn)出。誤差一致性更好,抗干擾能力強(qiáng);在環(huán)境溫度、電壓、頻率、磁場下,誤差改變量較小。
作為優(yōu)選,第一電流互感器電流信號采樣電路包括用于采樣電流信號的第一電路互感器Q1,電阻R43、電阻R45、電阻R46和電阻R48,電容C47和電容C49;第一電路互感器Q1的1個信號輸出端子分別與電阻R43一端和電阻R45一端電連接,第一電路互感器Q1的另一個信號輸出端子分別與電阻R46一端和電阻R48一端電連接,電阻R45另一端和電阻R46另一端均接地,電阻R43另一端分別與電容C47一端和計(jì)量芯片電連接,電阻R48另一端分別與電容C49一端和計(jì)量芯片電連接,電容C47和電容C49另一端均接地。
作為優(yōu)選,第二電流互感器電流信號采樣電路包括用于采樣電流信號的第二電路互感器Q2,電阻R37、電阻R39、電阻R40和電阻R41,電容C41和電容C44;第二電路互感器Q2的1個信號輸出端子分別與電阻R39一端和電阻R37一端電連接,第二電路互感器Q2的另一個信號輸出端子分別與電阻R40一端和電阻R41一端電連接,電阻R39另一端和電阻R40另一端均接地,電阻R37另一端分別與電容C41一端和計(jì)量芯片電連接,電阻R41另一端分別與電容C44一端和計(jì)量芯片電連接,電容C41和電容C44另一端均接地。
作為優(yōu)選,脈沖輸出管理電路包括電阻R11,電容C24和光耦E1;電阻R11一端與主控芯片電連接,電阻R11另一端與光耦F1電連接,電容C24兩端均與光耦F1電連接。
作為優(yōu)選,計(jì)量芯片的型號為ATM90E26。
作為優(yōu)選,主控芯片的型號為STM32L158VT6。
因此,本實(shí)用新型具有如下有益效果:開發(fā)周期短,生產(chǎn)成本低,準(zhǔn)確度高,誤差一致性好,抗干擾能力強(qiáng),誤差改變量較小。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的一種原理框圖;
圖2是本實(shí)用新型的第一電流互感器電流信號采樣電路的一種電路圖;
圖3是本實(shí)用新型的第二電流互感器電流信號采樣電路的一種電路圖;
圖4是本實(shí)用新型的脈沖輸出管理電路的一種電路圖。
圖中:主控芯片 1、計(jì)量芯片 2、電壓分壓電壓信號采樣電路 3、第一電流互感器電流信號采樣電路 4、第二電流互感器電流信號采樣電路 5、顯示器 6、存儲器 7、脈沖輸出管理電路 8、數(shù)據(jù)接口 9。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
如圖1所示的實(shí)施例是一種大電流單相3線智能電表,包括主控芯片1,與主控芯片電連接的計(jì)量芯片2,均與計(jì)量芯片電連接的電壓分壓電壓信號采樣電路3、第一電流互感器電流信號采樣電路4和第二電流互感器電流信號采樣電路5,均與主控芯片電連接的顯示器6、存儲器7、脈沖輸出管理電路8和數(shù)據(jù)接口9;電壓分壓電壓信號采樣電路和第一電流互感器電流信號采樣電路均與市電電源的零線連接,電壓分壓電壓信號采樣電路和第二電流互感器電流信號采樣電路均與市電電源的火線連接。
如圖2所示,第一電流互感器電流信號采樣電路包括用于采樣電流信號的第一電路互感器Q1,電阻R43、電阻R45、電阻R46和電阻R48,電容C47和電容C49;第一電路互感器Q1的1個信號輸出端子分別與電阻R43一端和電阻R45一端電連接,第一電路互感器Q1的另一個信號輸出端子分別與電阻R46一端和電阻R48一端電連接,電阻R45另一端和電阻R46另一端均接地,電阻R43另一端分別與電容C47一端和計(jì)量芯片電連接,電阻R48另一端分別與電容C49一端和計(jì)量芯片電連接,電容C47和電容C49另一端均接地。
如圖3所示,第二電流互感器電流信號采樣電路包括用于采樣電流信號的第二電路互感器Q2,電阻R37、電阻R39、電阻R40和電阻R41,電容C41和電容C44;第二電路互感器Q2的1個信號輸出端子分別與電阻R39一端和電阻R37一端電連接,第二電路互感器Q2的另一個信號輸出端子分別與電阻R40一端和電阻R41一端電連接,電阻R39另一端和電阻R40另一端均接地,電阻R37另一端分別與電容C41一端和計(jì)量芯片電連接,電阻R41另一端分別與電容C44一端和計(jì)量芯片電連接,電容C41和電容C44另一端均接地。
如圖4所示,脈沖輸出管理電路包括電阻R11,電容C24和光耦F1;電阻R11一端與主控芯片電連接,電阻R11另一端與光耦F1電連接,電容C24兩端均與光耦F1電連接。計(jì)量芯片的型號為ATM90E26。主控芯片的型號為STM32L158VT6。
本實(shí)用新型的工作過程如下:
市電電源的零線電壓通過電壓分壓電壓信號采樣電路采集,得到1個差分電壓信號;火線和零線的電流通過第一電流互感器電流信號采樣電路和第二電流互感器電流信號采樣電路采集,獲得2個差分電壓信號;
三個差分信號輸入到計(jì)量芯片ATM90E26的AD口,實(shí)現(xiàn)電量的累加和計(jì)量功能;
計(jì)量的電量每隔1分鐘,保存到儲存器一次;
主控芯片通過脈沖輸出管理電路輸出脈沖,實(shí)現(xiàn)電表的誤差校準(zhǔn);
主控芯片將累加后的電量存儲到存儲器中,并且控制顯示器以0.5秒的刷新頻率顯示當(dāng)前電量;
如果有其它信息需要顯示,主控芯片控制顯示器顯示出來;
主控芯片通過數(shù)據(jù)接口與上位機(jī)連接,需要獲取電能表中數(shù)據(jù)時,將用戶電腦與上位機(jī)連接即可,獲取電表的電量,功率,電壓,電流等數(shù)據(jù)。
應(yīng)理解,本實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解,在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。