專利名稱：一種電能計量模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種電能計量模塊技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及電力系統(tǒng)的保護(hù)和監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種電能計量模塊。
技術(shù)背景[0002]傳統(tǒng)的電能表計都采用100V，IA的大功率信號接口，需要與一次電磁型電壓電 流互感器連接才能組成完整的高壓計量系統(tǒng)，需要安裝在獨立的計量柜或計量箱中，不能 直接與電子式互感器組成小型化高壓計量裝置。小型低功耗的電子式互感器具有小功率的 信號接口，要使用電子式互感器與電能計量表計結(jié)合組成小型的計量裝置，對計量表計的 信號接口和功能組成結(jié)構(gòu)都提出了新的要求。發(fā)明內(nèi)容[0003]針對上述問題，本實用新型提供了一種體小質(zhì)輕、耗電量小、使用方便，能與電子 式互感器直接相連的電能計量裝置。[0004]本實用新型為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是[0005]一種電能計量模塊，包括電能計量芯片，所述電能計量芯片的電壓電流采樣輸入 端連接有低功率信號調(diào)理單元，該低功率信號調(diào)理單元與電壓、電流互感器的二次側(cè)連接， 所述電能計量芯片與中央處理單元MCU連接，所述中央處理單元MCU的輸出端連接有光纖 通訊接口。[0006]本實用新型的有益效果是本實用新型電能計量模塊包括電能計量芯片、低功率 信號調(diào)理單元、中央處理單元MCU連接及光纖通訊接口四個電子單元，可直接與一次電子 式互感器連接，實現(xiàn)對高壓輸電線路直接傳送電能的功能；且可以實現(xiàn)對電力參數(shù)三相電 壓、電流的采集取樣，以及對各電力參數(shù)電壓、電流有效值，各相或合相的有功功率、無功功 率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、相位等的計算和監(jiān)測，中央處理單元MCU通過光纖通訊接口 傳送電能信號可實現(xiàn)與傳統(tǒng)二次表計和遠(yuǎn)程抄表單元的電氣隔離；電路簡單，成本合理； 此外，與電子式互感器一起組成的計量裝置體可設(shè)計為獨立計量單元，體積小，可直接與其 他高壓開關(guān)設(shè)備集成，無須設(shè)立專門柜體，也可直接安裝于戶外桿塔上，無需單獨占地。


[0007]
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明[0008]圖1為本實用新型實施例原理方框圖；[0009]圖2為本實用新型實施例低功率信號調(diào)理單元電路原理圖；[0010]圖3為本實用新型實施例電能計量芯片及其外圍電路圖；[0011]圖4為本實用新型實施例中央處理單元MCU及其外圍電路圖；[0012]圖5為本實用新型實施例光纖通訊接口的電路原理圖。
具體實施方式
[0013]參照圖1，本實用新型的一種電能計量模塊，包括電能計量芯片1，所述電能計量 芯片1的電壓電流采樣輸入端連接有低功率信號調(diào)理單元2，該低功率信號調(diào)理單元2與電 壓、電流互感器的二次側(cè)連接，所述電能計量芯片1與中央處理單元MCU2連接，所述中央處 理單元MCU2的輸出端連接有光纖通訊接口 4。[0014]進(jìn)一步參照圖2 圖4，圖纊圖4為本實用新型具體實施例的電路原理圖，其中低 功率信號調(diào)理單元3由電流信號處理電路和電壓信號處理電路兩部分組成，所述電流信號 處理電路包括四個Picoampere輸入電流雙極運(yùn)算放大器(以下簡稱放大器)UA1、UA2、UC1、 UC2，放大器UA1、UA2對取自電流互感器的A相電流進(jìn)行處理，并把處理后的信號傳送到電 能計量芯片1電流采集信號端口 VIP、V1N，放大器UCl、UC2對取自電流互感器的C相電流進(jìn) 行處理，并把處理后的信號傳送到電能計量芯片1電流采集信號端口 V5P、V5N ；其中電壓信 號處理電路包括三個放大器UC3、UC4、UC5對取自電壓互感器的A、B、C三相電壓進(jìn)行處理， 并把處理后的信號傳送到電能計量芯片1電壓采集信號端口 V2P、V2N，V6P、V6N ；本實施例 的電能計量芯片1采用多功能防竊電基波諧波三相電能專用計量芯片ATT7022B，該電能計 量芯片1把采集到的電流、電壓信號經(jīng)過處理、進(jìn)而實現(xiàn)對各電力參數(shù)，如電壓、電流的有 效值，各相或合相的有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、相位等的計算和監(jiān)測， 然后再把這些參數(shù)值或狀態(tài)量通過SPI通訊接口傳輸給中央處理單元MCU2 ；此處中央處理 單元MCU2可采用MSP430FM38芯片，各電力參數(shù)及狀態(tài)量在經(jīng)中央處理單元MCU2分析處 理后，通過光纖通訊接口 4輸出，通過光纖通訊接口 4傳送電能信號可實現(xiàn)與傳統(tǒng)二次表計 和遠(yuǎn)程抄表單元的電氣隔離。[0015]以上是對本實用新型的較佳實施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實 施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實用新型精神的前提下還可作出種種的等同變形 或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種電能計量模塊，包括電能計量芯片(1)、所述電能計量芯片(1)的輸出端與中央 處理單元MCU (2)連接，其特征在于所述電能計量芯片(1)的電壓電流采樣輸入端連接有 低功率信號調(diào)理單元(3)，該低功率信號調(diào)理單元(3)與電壓、電流互感器的二次側(cè)連接， 所述中央處理單元MCU (2)的輸出端連接有光纖通訊接口(4)。
專利摘要本實用新型公開了一種電能計量模塊，包括電能計量芯片，所述電能計量芯片的電壓電流采樣輸入端連接有低功率信號調(diào)理單元，該低功率信號調(diào)理單元與電壓、電流互感器的二次側(cè)連接，所述電能計量芯片與中央處理單元MCU連接，所述中央處理單元MCU的輸出端連接有光纖通訊接口；本產(chǎn)品可直接與一次電子式互感器連接，實現(xiàn)對高壓輸電線路直接電能計量的功能，通過光纖通訊接口傳送電能信號可實現(xiàn)與傳統(tǒng)二次表計和遠(yuǎn)程抄表單元的電氣隔離；且電路簡單，成本合理，且與電子式互感器一起組成的計量裝置體可設(shè)計為獨立計量單元，體積小，可直接與其他高壓開關(guān)設(shè)備集成，無須設(shè)立專門柜體，也可直接安裝于戶外桿塔上，無需單獨占地。
文檔編號G08C23/06GK201819952SQ201020561390
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者邱嘉文 申請人:珠海威瀚科技發(fā)展有限公司