專(zhuān)利名稱(chēng)：三相三線多功能電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量電能的儀表裝置，進(jìn)一步是指一種通過(guò)應(yīng)用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行智能化自動(dòng)測(cè)量和控制的三相三線多功能電能表。
電力部門(mén)要求用戶配電屏上同時(shí)安裝分時(shí)計(jì)度表、最大需量表和電力定量器等各種電表進(jìn)行綜合計(jì)量和控制，并達(dá)到平衡電網(wǎng)負(fù)荷的目的，但這些電表多是單功能的，不僅精度低、工作可靠性差，而且用戶安裝使用和維修起來(lái)問(wèn)題較多，成本費(fèi)用開(kāi)支大，很有必要設(shè)計(jì)一種功能較多的新產(chǎn)品取而代之。申請(qǐng)人(長(zhǎng)沙電表廠)原有的DSK1－3型電力定量器雖屬聯(lián)合設(shè)計(jì)的節(jié)能產(chǎn)品，但仍嫌功能少、成本高，且精度一般。
本實(shí)用新型的目的，是為電力用戶提供一種與配電屏上現(xiàn)有的三相三線電度表及其脈沖數(shù)字信號(hào)采樣器配套連用的性能優(yōu)良的三相三線多功能電能表，使其具有分時(shí)計(jì)度表、最大需量表及電力負(fù)荷定量器的綜合功能。
參見(jiàn)

圖1所示的本實(shí)用新型電原理圖，這種三相三線多功能電能表是這樣設(shè)計(jì)的，它由單片微處理機(jī)(1)、數(shù)據(jù)鎖存器(2)、繼電器(3)、打印機(jī)(4)、驅(qū)動(dòng)器(5、9、14)、發(fā)光二極管(6)、地址鎖存器(7)、程序存貯器(8)、數(shù)字顯示器(10)、鍵盤(pán)／顯示接口(11)、鍵盤(pán)(12)、譯碼器(13)及系統(tǒng)電源(15)組成。鍵盤(pán)／顯示接口(11)通過(guò)譯碼器(13)和驅(qū)動(dòng)器(14)定期對(duì)鍵盤(pán)(12)進(jìn)行掃描，掃描所得的鍵數(shù)據(jù)通過(guò)鍵盤(pán)／顯示接口(11)輸入單片微處理機(jī)(1)進(jìn)行處理。單片微處理機(jī)(1)外部配接以地址鎖存器(7)和程序存貯器(8)，系統(tǒng)電源(15)給整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)提供電源。本實(shí)用新型工作時(shí)，單片微處理機(jī)(1)還接受來(lái)自三相三線電度表(18)通過(guò)與之相連的脈沖數(shù)字信號(hào)采樣器(17)送來(lái)的外部脈沖數(shù)字信號(hào)EP。單片微處理機(jī)(1)對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行處理后，通過(guò)鍵盤(pán)／顯示接口(11)及驅(qū)動(dòng)器(9)在數(shù)字顯示器(10)上顯示有關(guān)內(nèi)容。單片微處理機(jī)(1)還輸出信號(hào)給數(shù)據(jù)鎖存器(2)，使數(shù)據(jù)鎖存器(2)輸出數(shù)路控制信號(hào)分別控制幾個(gè)繼電器(3)，進(jìn)而控制外部電力系統(tǒng)，并且數(shù)據(jù)鎖存器(2)通過(guò)驅(qū)動(dòng)器(5)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管(6)，作出相應(yīng)的報(bào)警指示。此外，數(shù)據(jù)鎖存器(2)還輸出信號(hào)控制打印機(jī)(4)打印有關(guān)的數(shù)據(jù)。由于本實(shí)用新型具有上述電路連接關(guān)系，所以用戶可通過(guò)鍵盤(pán)(12)預(yù)置各種參數(shù)，如低谷選擇、高峰選擇、最大需量、周期設(shè)置、電能定量、電能周期、功率定量、功率跳閘延時(shí)、日歷、時(shí)鐘等，這些預(yù)置參數(shù)通過(guò)鍵盤(pán)／顯示接口(11)進(jìn)入單片微處理機(jī)(1)以供處理，用戶還可通過(guò)鍵盤(pán)(12)，再通過(guò)鍵盤(pán)／顯示接口(11)進(jìn)入單片微處理機(jī)(1)要求顯示。單片微處理機(jī)(1)在軟件的配合下，通過(guò)對(duì)外部輸入的脈沖數(shù)字信號(hào)EP及內(nèi)部鍵盤(pán)(12)輸入的各種參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算和處理后，可進(jìn)行以下控制和顯示；對(duì)分時(shí)計(jì)度部分進(jìn)行作用進(jìn)行總和計(jì)度、低谷計(jì)度、高峰計(jì)度、低谷選擇／顯示及高峰選擇／顯示；對(duì)最大需量部分進(jìn)行作用進(jìn)行周期設(shè)置／顯示、最大值設(shè)置／顯示；
對(duì)電力定量部分進(jìn)行作用進(jìn)行跳閘次數(shù)計(jì)數(shù)、定電能／周期、定功率／延時(shí)、電能／功率及日歷／時(shí)鐘，還通過(guò)數(shù)據(jù)鎖存器(2)輸出幾路控制信號(hào)分別控制幾個(gè)繼電器(3)，就能進(jìn)而起到控制外電力系統(tǒng)的作用，并且數(shù)據(jù)鎖存器(2)還同時(shí)通過(guò)驅(qū)動(dòng)器(5)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管(6)作出相應(yīng)的報(bào)警指示；通過(guò)數(shù)據(jù)鎖存器(2)輸出控制信號(hào)以控制打印機(jī)(4)打印上述有關(guān)分時(shí)計(jì)度，最大需量及電力定量的各種數(shù)據(jù)；如果鍵盤(pán)(12)無(wú)顯示要求時(shí)，則顯示時(shí)鐘。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型加以進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
圖1為本實(shí)用新型電原理方框圖；圖2為本實(shí)用新型依據(jù)圖1的一種具體電路的原理圖；圖3為本實(shí)用新型與其它微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)串行通訊時(shí)的電路結(jié)構(gòu)變化圖。
參見(jiàn)圖2，鍵盤(pán)／顯示接口(11)由單片微處理機(jī)(1)控制讀寫(xiě)，鍵盤(pán)顯示掃描信號(hào)SL0～SL3經(jīng)過(guò)譯碼器(13)后，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器(14)從A端輸出信號(hào)對(duì)鍵盤(pán)(12)進(jìn)行掃描，掃描所得的鍵數(shù)據(jù)通過(guò)RL0～RL4進(jìn)入鍵盤(pán)／顯示接口(11)，同時(shí)給單片微處理機(jī)(1)發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)IRQ，單片微處理機(jī)(1)接到鍵盤(pán)／顯示接口(11)的中斷請(qǐng)求后，加之上述從外部輸入的EP信號(hào)，經(jīng)過(guò)一系列的計(jì)算和處理，把數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)線傳給鍵盤(pán)／顯示接口(11)，接口(11)的8位輸出數(shù)據(jù)線A0～A3及B0～B3通過(guò)驅(qū)動(dòng)器(9)從B端輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)數(shù)字顯示器(10)顯示所需數(shù)據(jù)，無(wú)鍵盤(pán)顯示時(shí)一般則顯示時(shí)鐘，數(shù)字顯示器(10)顯示為8位，單片微處理機(jī)(1)還可控制選通鍵盤(pán)／顯示接口(11)和數(shù)據(jù)鎖存器(2)，數(shù)據(jù)鎖存器(2)輸出六路信號(hào)到六個(gè)繼電器J1至J6，同時(shí)這六路信號(hào)還送到驅(qū)動(dòng)器(5)的輸入端，再由驅(qū)動(dòng)器(5)輸出六路信號(hào)控制發(fā)光二極管D1至D6，上述六路信號(hào)分別作為電能報(bào)警、電能跳閘、功率報(bào)警、功率跳閘1、功率跳閘2及功率跳閘3，功率跳閘不一定設(shè)置三路而可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，因此繼電器(3)和發(fā)光二極管(6)的數(shù)量也不一定如圖中實(shí)施例各設(shè)置六個(gè)。微機(jī)對(duì)電力定量功能的控制是這樣進(jìn)行的電能控制方式在電能復(fù)位周期來(lái)到之前，所測(cè)當(dāng)前電能值若達(dá)到電能定量值的百分之九十時(shí)，驅(qū)動(dòng)器(5)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管(6)中的D1亮，作報(bào)警指示，繼電器J1動(dòng)作，達(dá)到百分之百時(shí)，電能跳閘繼電器J2動(dòng)作，同時(shí)發(fā)光二極管(6)中的D2亮，作報(bào)警指示。
功率控制方式在負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，若所測(cè)瞬時(shí)功率在高峰段超越功率定量值，經(jīng)一分鐘延時(shí)，發(fā)光二極管D3亮，作報(bào)警指示，繼電器J3動(dòng)作，同時(shí)數(shù)字顯示器(10)顯示負(fù)荷瞬時(shí)功率值。若負(fù)荷還超載，則軟件繼續(xù)延時(shí)，經(jīng)TY秒后，功率跳閘1繼電器J4動(dòng)作，發(fā)光二極管D4亮，作報(bào)警指示。如功率仍超定量，則再延時(shí)，經(jīng)TY秒后，功率跳閘2繼電器J5動(dòng)作，發(fā)光二極管D5亮報(bào)警。若再超量則再延時(shí)，功率跳閘3繼電器J6動(dòng)作，發(fā)光二極管D6亮報(bào)警，每跳閘一次，跳閘計(jì)數(shù)器加1(對(duì)于某些廠礦的重點(diǎn)設(shè)備不能跳閘的，在上述情況跳閘完畢后，重點(diǎn)設(shè)備仍超負(fù)荷時(shí)，則每經(jīng)3分鐘跳閘計(jì)數(shù)器加1)。
從數(shù)據(jù)鎖存器(2)可輸出2路信號(hào)控制打印機(jī)(4)打印所需數(shù)據(jù)。單片微處理機(jī)(1)采用INTEL51系列80C31，外配程序存貯器(8)為8KEPROM。外部連用的三相三線電度表(18)可采用現(xiàn)有1.0級(jí)DS22型，再配接以適合的脈沖數(shù)字信號(hào)采樣器(17)。
圖2中給出了系統(tǒng)電源(15)的一種常見(jiàn)電路的實(shí)施例，其中B是變壓器，IC2及IC3為硅橋，C1至C6為電容，IC4及IC5為三端集成穩(wěn)壓塊，E為鎘鎳電池，K1及K2為開(kāi)關(guān)。該電路給微機(jī)系統(tǒng)提供了VDC和VCC兩個(gè)電源。當(dāng)系統(tǒng)接入電路時(shí)，K2閉合，電池E處于充電狀態(tài)；當(dāng)停電時(shí)，電池E給系統(tǒng)提供電源VDC、VCC；當(dāng)停電一段時(shí)間后，K1斷開(kāi)，電池E只給系統(tǒng)提供電源VCC。
本實(shí)用新型考慮到整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)通訊及功能的擴(kuò)展，還可如圖3所示的那樣，在單片微處理機(jī)(1)與程序存貯器(8)之間加接一塊數(shù)據(jù)存貯器(16)以擴(kuò)充內(nèi)存。工作時(shí)，單片微處理機(jī)(1)片選數(shù)據(jù)存貯器(16)，通過(guò)地址線A0～A7、A8～A10與之連接，數(shù)據(jù)可通過(guò)數(shù)據(jù)線D0～D7在單片微處理機(jī)(1)與數(shù)據(jù)存貯器(16)之間傳送，以與外部微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行串行通訊，單片微處理機(jī)(1)通過(guò)接收端RXB接收外微機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的信息，進(jìn)行一系列的計(jì)算和處理，又通過(guò)發(fā)送端TXO把信息發(fā)送出去，以達(dá)到相互通訊的目的。
本實(shí)用新型運(yùn)用微電腦技術(shù)，與配電屏上現(xiàn)有的三相三線電度表及其脈沖數(shù)字信號(hào)采樣器連用，實(shí)現(xiàn)了電能的分時(shí)計(jì)度、最大需量及電力定量的綜合功能，對(duì)電力負(fù)荷的檢測(cè)、記錄、控制及打印全過(guò)程實(shí)行智能化控制，這在一定意義上說(shuō)，它可成為使用單位電力調(diào)度員或供電部門(mén)駐廠礦用電管理員，是實(shí)行計(jì)劃用電和控制用電的有效工具。該產(chǎn)品一表多用，減少了配電屏上安裝儀表的個(gè)數(shù)，從而便于安裝和維護(hù)。由于采用微電腦和集成化元器件，因此可求得產(chǎn)品的高精度、高可靠性、抗干擾強(qiáng)及結(jié)構(gòu)緊湊的好效果。
權(quán)利要求1.一種通過(guò)應(yīng)用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行智能化自動(dòng)測(cè)量和控制的三相三線多功能電能表，其特征在于，電路部分由單片微處理機(jī)(1)、數(shù)據(jù)鎖存器(2)、繼電器(3)、打印機(jī)(4)、驅(qū)動(dòng)器(5、9、14)、發(fā)光二極管(6)、地址鎖存器(7)、程序存貯器(8)、數(shù)字顯示器(10)、鍵盤(pán)/顯示接口(11)、鍵盤(pán)(12)、譯碼器(13)及系統(tǒng)電源(15)組成，鍵盤(pán)/顯示接口(11)通過(guò)譯碼器(13)和驅(qū)動(dòng)器(14)定期對(duì)鍵盤(pán)(12)進(jìn)行掃描，掃描所得的鍵數(shù)據(jù)通過(guò)鍵盤(pán)/顯示接口(11)輸入單片微處理機(jī)(1)進(jìn)行處理，單片微機(jī)理機(jī)(1)外部配接以地址鎖存器(7)和程序存貯器(8)，系統(tǒng)電源(15)給整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)提供電源，單片微處理機(jī)(1)對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行處理后，通過(guò)鍵盤(pán)/顯示接口(11)及驅(qū)動(dòng)器(9)在數(shù)字顯示器(10)上顯示有關(guān)內(nèi)容，單片微處理機(jī)(1)還輸出信號(hào)給數(shù)據(jù)鎖存器(2)，使數(shù)據(jù)鎖存器(2)輸出數(shù)路控制信號(hào)分別控制幾個(gè)繼電器(3)，并且數(shù)據(jù)鎖存器(2)通過(guò)驅(qū)動(dòng)器(5)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管(6)作報(bào)警指示，數(shù)據(jù)鎖存器(2)還輸出信號(hào)控制打印機(jī)(4)打印有關(guān)的數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的三相三線多功能電能表，其特征在于，繼電器(3)包括J1至J6，發(fā)光二極管(6)包括D1至D6。
3.如權(quán)利要求1、2所述的三相三線多功能電能表，其特征在于，在單片微處理機(jī)(1)與程序存貯器(8)之間加接一塊數(shù)據(jù)存貯器(16)以擴(kuò)充內(nèi)存。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型由單片微處理機(jī)(1)配以適合的硬、軟件組成，它與配電屏上現(xiàn)有的三相三線電度表及其脈沖數(shù)字信號(hào)采樣器配套連用，同時(shí)通過(guò)對(duì)內(nèi)部鍵盤(pán)的預(yù)置，單片微處理機(jī)(1)進(jìn)行一系列的計(jì)算和處理，就能實(shí)現(xiàn)分時(shí)計(jì)度表、最大需量表及電力定量表的綜合功能，對(duì)電力負(fù)荷的檢測(cè)、記錄、控制及打印全過(guò)程實(shí)行智能化控制。該裝置精度高、抗干擾強(qiáng)且結(jié)構(gòu)緊湊，便于操作和維護(hù)。
文檔編號(hào)G01R11/00GK2057002SQ8921163
公開(kāi)日1990年5月9日 申請(qǐng)日期1989年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月18日
發(fā)明者袁智, 陸新康, 葛雙鈺, 袁昆 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙電表廠