構(gòu)造成背面擴展和側(cè)面擴展的功率計的制作方法
【專利說明】構(gòu)造成背面擴展和側(cè)面擴展的功率計發(fā)明領域
[0001]本公開總體上涉及智能電子設備(IED)，并且更具體地，涉及功率計，該功率計構(gòu)造成用于把擴展模塊附接在基本IED單元的側(cè)面或背面上。
[0002]背景
[0003]功率計的基本功能是測量電學的一個或多個特性，諸如電流或電壓。功率計可以附接至德國標準(DIN)導軌，或者穿過開口(cutout)安裝至電氣面板附件的用于電力監(jiān)控設備的門。功率計可以常規(guī)地包括可從外殼背面接近的連接器，該連接器用來連接到功率計，其包括:電源、1/0、電壓輸入、電流輸入、以及通信設備。此外，一些基本功率計單元包括穿過基本單元的外殼可接近的擴展連接器，該擴展連接器用來連接擴展模塊，該擴展模塊提高了或補充了功率計的標準功能。這些擴展模塊具有獨立于基本功率計單元的外殼并且穿過基本功率計單元的外殼，被連接到擴展連接器。當基本功率計單元具有DIN96格式時，當該擴展模塊穿過門板被安裝時，其連接到功率計單元的背面。然而，當終端用戶希望在DIN導軌上安裝相同功率計單元，并且希望為未來的擴展選項留下空間時，基本單元必須在其一側(cè)面旋轉(zhuǎn)90度，以容許擴展模塊與DIN導軌適應。因此，連接器在其側(cè)面旋轉(zhuǎn)，并且基本單元的外殼上的安全和信息標簽也在該側(cè)面旋轉(zhuǎn)，使得例如，或者為了讀取標簽，使用螺絲刀難以接近連接器。
[0004]所需要的是一種新的解決方案，該方案在基本功率計單元固定到或穿過門板固定到DIN導軌上時不需要旋轉(zhuǎn)基本功率計單元，而允許連接器容易地接近，并且不管基本單元如何安裝，允許基本單元外殼的標簽上的安全和信息文本是正面朝上可讀的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本公開內(nèi)容的一方面，公開了用于測量電學特性的智能電子設備(IED)。該IED包括:基本單元的外殼，該基本單元的外殼具有正面、背面、以及與連接至正面和后面的第二側(cè)面相對的第一側(cè)面；外殼界定內(nèi)部容積并且在該外殼中包括構(gòu)造成感應電學特性的傳感器；外殼的背面包括背面孔口，當?shù)谝贿B接器存在于外殼中時，第一連接器穿過背面孔口被接近；第一連接器用于當一種類型的擴展模塊的相應的連接器安裝至基本單元時，連接至該種類型的擴展模塊的相應的連接器；并且外殼的第一側(cè)面包括側(cè)面孔口，當?shù)诙B接器存在于外殼中時，第二連接器穿過側(cè)面孔口被接近；第二連接器用于當相同類型的擴展模塊的相應的連接器安裝至基本單元時，連接至該相同類型的擴展模塊的相應的連接器。
[0006]正面可以包括構(gòu)造成接合DIN導軌的DIN槽。IED還包括蓋子，該蓋子定位在背面，以完全覆蓋背面孔口。正面可以包括顯示器連接器，該顯示器連接器構(gòu)造成接收顯示模塊的相應的連接器，顯示模塊具有顯示模塊外殼和視頻顯示設備。正面還可以包括至少一個顯示器座(display mount)，該至少一個顯示器座構(gòu)造成把顯示模塊固定到基本單元，使顯示器連接器機械地和電氣地聯(lián)接至顯示模塊的相應的連接器。
[0007]標簽固定在第一側(cè)面，以完全覆蓋側(cè)面孔口。外殼可以包括與底部相對的頂部，并且其中背面孔口位于距第一側(cè)面第一距離處和距頂部第二距離處。側(cè)面孔口可以位于距背面第一距離處和距頂部第二距離處，使得擴展模塊的相應的連接器，當連接到基本單元時，在側(cè)面構(gòu)型中穿過側(cè)面孔口連接到第二連接器，或者在背面構(gòu)型中穿過背面孔口連接到第
—連接器°
[0008]擴展模塊可以圍繞兩個不同的軸線在兩個方向上旋轉(zhuǎn)以在連接到基本單元的第一側(cè)面和連接到基本單元的背面之間切換。IED還可以包括鄰近基本單元的背面在外殼中的背板。背板可以包括第一電連接器，第一電連接器具有定位成與背面孔口重合的插座(female receptacle)。背板可以包括第二電連接器，第二電連接器具有定位成和側(cè)面孔口重合的插座。
[0009]擴展模塊的總高度和總寬度尺寸不必超過基本單元的相應總高度和總寬度尺寸，或者基本單元的總深度和總高度尺寸。外殼可以包括至少兩個件，其中側(cè)面孔口和背面孔口中的每一個跨越外殼的至少兩個件。
[0010]外殼可以包括與底部相對的頂部，并且該IED還可以包括從外殼的頂部和底部可接近的連接器。連接器可以包括以下中的一種或多種:電流輸入連接器，其用于接收帶有傳感器所感應的電流的一個或多個電流輸入端；電壓輸入連接器，其用于接收提供所述傳感器所感應的電壓的一個或多個電壓輸入端；數(shù)據(jù)連接器，其用于接收設備和設備外部的外部系統(tǒng)之間的輸入信號和輸出信號；電源連接器，其提供用于驅(qū)動設備的電子部件的電力信號，包括，或者通信連接器，其構(gòu)造成把通信信號傳送至遠程監(jiān)控和控制系統(tǒng)中，或傳送至另一個設備。IED可以是計量設備。
[0011]第一連接器和第二連接器可以是相同類型，并且具有相同的或不同的配合的結(jié)構(gòu)。側(cè)面孔口和背面孔口可以具有相同的尺寸。
[0012]當擴展模塊安裝至基本單元時，擴展模塊的相應的連接器可以構(gòu)造成穿過側(cè)面孔口連接到第一連接器，或穿過背面孔口連接到第二連接器。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，公開了一種裝配用于測量電學特性的智能電子設備IED的方法。該方法包括如下步驟:提供第一外殼和第二外殼，第一外殼具有在第一外殼的后面中的后面孔口，第二外殼具有在第二外殼的側(cè)面中的側(cè)面孔口 ；基于IED的安裝構(gòu)型，選擇第一外殼或第二外殼，安裝構(gòu)型選自包括以下的組:(a)穿過面板安裝計量設備以及(b)沿著第二側(cè)面把IED安裝到DIN導軌，第二側(cè)面與側(cè)面孔口被設置所穿過的側(cè)面相對；以及響應于該選擇，把傳感器模塊安裝到所選定的外殼中以形成IED，傳感器模塊包括構(gòu)造成感應電學特性的傳感器。
[0014]該方法還可以包括:以任一順序，圍繞在IED的頂部和底部之間延伸的第一軸線旋轉(zhuǎn)擴展模塊以及圍繞在IED的相對側(cè)面之間延伸的第二軸線旋轉(zhuǎn)擴展模塊，以便允許擴展模塊穿過后面孔口或穿過側(cè)面孔口連接到傳感器模塊。
[0015]該方法還可以包括圍繞至少一個軸線旋轉(zhuǎn)擴展模塊以便允許擴展模塊在旋轉(zhuǎn)后穿過后面孔口或穿過側(cè)面孔口連接到傳感器模塊。
[0016]鑒于各方面的詳細描述，本公開的上述方面和另外的方面，對于本領域的普通技術人員來說將是明顯的，本公開的上述方面和另外的方面參照附圖做出，以下提供了附圖的簡要說明。
[0017]附圖簡要說明
[0018]在閱讀下面詳細說明以及參照附圖后，本公開內(nèi)容的上述優(yōu)點和其它優(yōu)點將會變得明顯。
[0019]圖1是智能電子設備(IED)的功能框圖，其中IED具有外殼，該外殼可以沿著外殼的至少兩個不同表面，容納被單獨容納的擴展模塊；
[0020]圖2是智能電子設備，例如在圖1中所示的IED的背面透視圖，該智能電子設備具有集成顯示模塊和在其外殼背面中的孔口，該孔口用來容納來自擴展模塊的連接器；
[0021]圖3是DIN安裝的IED，例如在圖1中所示的IED的背面透視圖，該DIN安裝的IED具有在其外殼的側(cè)面中的孔口，該孔口用來容納來自相同的擴展模塊的相同的連接器；
[0022]圖4是IED，如圖2或圖3所示的IED的部分背面透視圖，其以分解圖示出了帶有標簽的背面孔口和側(cè)面孔口，根據(jù)IED的構(gòu)型，該標簽可以放置在相應孔口上；
[0023]圖5是圖2中所示IED的正面的分解透視圖，示出了如何穿過附件的門板安裝顯不豐旲塊；
[0024]圖6是可以被選擇用于不同構(gòu)型中的IED的各種部件的分解圖；以及
[0025]圖7示出了擴展模塊可以如何圍繞兩個軸線被旋轉(zhuǎn)兩次以改變其在IED外殼的背面和其側(cè)面之間的連接的順序。
[0026]詳述
[0027]參考圖1，示出了智能電子設備(IED) 100，諸如計量設備的功能框圖。該計量設備包括基本單元102和一個或多個擴展模塊104a、104b、104c、104d(通常被標記為104)。基本單元102包括傳感器106，傳感器106可包括一個或多個傳感器，每個傳感器構(gòu)造成感應電學的特性，諸如電流或電壓?；締卧?02還包括控制器110?；締卧?02中的電子部件可設置在一個或多個印刷電路板或底板上?？刂破?10聯(lián)接到允許與基本單元102外部的不同系統(tǒng)通信的許多接口。例如，控制器110可以聯(lián)接到通信接口 108，通信接口 108聯(lián)接至在IED 100外部并遠離IED 100的電力監(jiān)控和控制系統(tǒng)130。通信接口 108可以包括電端口，諸如用于容納RS485插塞式連接器的RS485端口。控制器110聯(lián)接至第一連接器接口 112以及可任選地聯(lián)接到第二連接器接口 114。第一連接器接口 112可以包括第一連接器，例如，下文中關于圖2所描述的。第二連接器接口 114可以包括第二連接器，例如，下文中關于圖2所描述的。本文中所用的連接器接口可以是孔口，孔口以一定尺寸制作以容納穿過其的連接器或插頭?？蛇x地，連接器接口可以包括連接器或插頭(例如公插頭或母