述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下,還可W做出若干改進(jìn)和變形,該些改進(jìn)和變形 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于電能表檢定中接線狀態(tài)檢測(cè)的智能傳感器,其特征在于,包括控制電路、模數(shù)轉(zhuǎn) 換芯片、用于與上位機(jī)通信的通信接口,用于采集電能表檢測(cè)端子上的電壓信號(hào)的電壓采 樣電路、用于采集電能表檢測(cè)端子上的電流信號(hào)的電流采樣電路; 電壓采樣電路、電流采樣電路將采集到的交流電信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電信號(hào),然后通過(guò)模 數(shù)轉(zhuǎn)換芯片分別轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),并輸出至控制電路,控制電路通過(guò)通信接口將兩路數(shù)字 信號(hào)傳輸至上位機(jī),上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控電能表的參數(shù)變化,判斷電能表的接線狀態(tài); 所述智能傳感器還包括電源電路,所述電源電路分別與電壓采樣電路、電流采樣電路、 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、控制電路和通信接口電連接,用于提供直流電壓信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電能表檢定中接線狀態(tài)檢測(cè)的智能傳感器,其特征在 于,所述電壓采樣電路包括電壓輸入接口(JP21)、降壓變壓器(T21)、第一全波精密整流電 路和第一濾波電路,所述電壓輸入接口(JP21)的輸入端與電能表檢測(cè)端子電連接,輸出端 與降壓變壓器(T21)的原邊電連接,降壓變壓器(T21)的副邊與第一全波精密整流電路的 輸入端電連接,第一全波精密整流電路的輸出端經(jīng)第一濾波電路與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的相 應(yīng)接口連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電能表檢定中接線狀態(tài)檢測(cè)的智能傳感器,其特征在 于,所述電流采樣電路包括電流輸入接口(JP31)、電流互感器(T31)、第二全波精密整流電 路和第二濾波電路,所述電流輸入接口(JP31)的輸入端與電能表檢測(cè)端子電連接,輸出端 與電流互感器(T31)的原邊電連接,電流互感器(T31)的副邊與第二全波精密整流電路的 輸入端電連接,電流互感器(T31)的副邊還并聯(lián)有采樣電阻(R30),第二全波精密整流電路 的輸出端經(jīng)第二濾波電路與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的相應(yīng)接口連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電能表檢定中接線狀態(tài)檢測(cè)的智能傳感器,其特征在 于,所述第一全波精密整流電路和第二全波精密整流電路采用相同的電路結(jié)構(gòu),包括第一 運(yùn)放、第二運(yùn)放、第一二極管和第二二極管,所述第一運(yùn)放和第二運(yùn)放的正極分別通過(guò)各自 的接地電阻接地; 第一運(yùn)放的負(fù)極串聯(lián)第一電阻,負(fù)極與輸出端之間反向并聯(lián)第一二極管,輸出端反向 串聯(lián)第二二極管;第二二極管的正極串聯(lián)第二電阻后與第一運(yùn)放的負(fù)極電連接,串聯(lián)第三 電阻后與第二運(yùn)放的負(fù)極電連接,第一電阻的輸入端與第三電阻的輸出端通過(guò)第四電阻電 連接;第二運(yùn)放的負(fù)極與第二運(yùn)放的輸出端并聯(lián)第五電阻。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于電能表檢定中接線狀態(tài)檢測(cè)的智能傳感器,其特征在 于,所述第一濾波電路和第二濾波電路采用相同的電路結(jié)構(gòu),包括第六電阻、第七電阻、第 一濾波電容和第二濾波電容,第一濾波電容的一端通過(guò)串聯(lián)第六電阻與第二運(yùn)放的輸出端 電連接,通過(guò)串聯(lián)第七電阻與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片電連接,第一濾波電容的另一端與第二濾波電 容的一端共同接地,第二濾波電容的另一端與第七電阻和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片連接的電節(jié)點(diǎn)連 接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電能表檢定中接線狀態(tài)檢測(cè)的智能傳感器,其特征在 于,所述控制電路采用AT89C51型控制電路,AT89C51型控制電路的RST引腳上連接有復(fù)位 電路; 所述復(fù)位電路包括復(fù)位按鈕(S41)、濾波電阻(R41)、極性低頻濾波電容(C41)和接地 電阻(R42),復(fù)位按鈕(S41)與濾波電阻(R41)串聯(lián)后,與極性低頻濾波電容(C41)并聯(lián), 極性低頻濾波電容(C41)的正極與電源電路的高電位輸出端電連接,負(fù)極串聯(lián)接地電阻 (R42)后接地; AT89C51型控制電路的XTAL1和XTAL2引腳上還并聯(lián)有晶振電路,所述晶振電路包括 電容(C43)、電容(C42)和晶振(Y41),XTAL1串聯(lián)電容(C42)后接地,XTAL2引腳串聯(lián)電容 (C43)后接地,晶振(Y41)并聯(lián)在XTAL1和XTAL2引腳之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于電能表檢定中接線狀態(tài)檢測(cè)的智能傳感器,其特征在 于,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片采用ADC0808型模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于電能表檢定中接線狀態(tài)檢測(cè)的智能傳感器,其特征 在于,所述通信接口包括通信接口芯片(U54),通信接口芯片(U54)通過(guò)三個(gè)光電耦合器 (U51、U52、U53)與控制電路的對(duì)應(yīng)引腳連接; 所述通信接口芯片選用MAX485芯片,三個(gè)所述光電耦合器(U51、U52、U53)均選用 6N137光電耦合器; 光電耦合器(U51)的CA引腳與MAX485芯片的R0引腳電連接,AN引腳串聯(lián)電阻(R54) 后與電源電路的高電位輸出端電連接,VCC引腳串聯(lián)電阻(R51)后與OUT引腳電連接,OUT 引腳與控制電路的RX引腳電連接; 光電耦合器(U52)的CA引腳與控制電路的TX引腳電連接,AN引腳串聯(lián)電阻(R52)后 與電源電路的高電位輸出端電連接,VCC引腳串聯(lián)電阻(R55)后與OUT引腳電連接,OUT引 腳與MAX485芯片的DI引腳電連接,其中,VCC引腳還與電源電路的高電位輸出端電連接; 光電耦合器(U53)的CA引腳與控制電路的RS485引腳電連接,AN引腳串聯(lián)電阻(R53) 后與電源電路的高電位輸出端電連接,VCC引腳串聯(lián)電阻(R56)后與OUT引腳電連接,OUT 引腳與MAX485芯片的DE和屁引腳電連接,其中,VCC引腳還與電源電路的高電位輸出端 電連接; 光電耦合器(U51)、光電耦合器(U52)和光電耦合器(U53)的GND端分別接地; MAX485芯片的A引腳和B引腳之間并聯(lián)有匹配電阻(R58),其中A引腳還通過(guò)串聯(lián)電 阻(R59)接地,B引腳通過(guò)串聯(lián)電阻(R57)與電源電路的高電位輸出端電連接;VCC引腳也 與電源電路的高電位輸出端電連接,GND引腳接地。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電能表檢定中接線狀態(tài)檢測(cè)的智能傳感器,其特征在 于,所述電源電路包括開(kāi)關(guān)接口(JP11)、變壓器(T11)、整流橋和三端穩(wěn)壓集成電路,所述 開(kāi)關(guān)接口(JP11)的輸入端與三相交流市電電連接,輸出端與變壓器(T11)的原邊電連 接,變壓器(T11)的副邊與整流橋的輸入端連接,整流橋的輸出端并聯(lián)極性低頻濾波電容 (C11)后,與高頻濾波電容(C12)并聯(lián),再與三端穩(wěn)壓集成電路的Vin引腳和GND引腳電連 接; 三端穩(wěn)壓集成電路的GND引腳和Vout引腳之間依次并聯(lián)有極性低頻濾波電容(C13)、 高頻濾波電容(C14)和濾波電阻(R11),三端穩(wěn)壓集成電路的GND引腳通過(guò)導(dǎo)線接地。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于電能表檢定中接線狀態(tài)檢測(cè)的智能傳感器,其特征在 于,所述三端穩(wěn)壓集成電路采用型號(hào)為L(zhǎng)M7805型三端穩(wěn)壓集成電路。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于電能表檢定中接線狀態(tài)檢測(cè)的智能傳感器,包括控制電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、通信接口、用于采集電能表檢測(cè)端子上的電壓信號(hào)的電壓采樣電路、用于采集電能表檢測(cè)端子上的電流信號(hào)的電流采樣電路和用于給各部分供電的電源電路。電壓采樣電路、電流采樣電路將采集到的交流電信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電信號(hào),然后通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片分別轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),并輸出至控制電路,控制電路通過(guò)通信接口將兩路數(shù)字信號(hào)傳輸至上位機(jī),上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控電能表的參數(shù)變化,判斷電能表的接線狀態(tài)。本發(fā)明能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)電能表接線端子上的電量變化,從而確定電能表的接線狀態(tài),能夠快速準(zhǔn)確地判斷電能表接線狀態(tài),減少人力、物力,提高了檢定效率。
【IPC分類(lèi)】G01R35-04, G01R31-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104569726
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510023956
【發(fā)明人】劉建, 王忠東, 徐晴, 邵雪松, 蔡奇新, 黃奇峰, 蘇慧玲, 宋瑞鵬
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月16日