專利名稱：三相智能電能測量儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及計量儀器儀表技術領域，尤其是一種三相智能電能測量儀。
背景技術：
三相智能電能測量儀是我國電工儀表行業(yè)中產量最大的產品之一，隨著高新技術尤其是電子信息技術的快速發(fā)展，電子式、多功能、高精度、遠程通訊等產品的優(yōu)勢突顯，且已經逐步成為電能測量儀發(fā)展的主流，現(xiàn)有的智能監(jiān)視控制儀一般包括電源處理單元、電流/電壓采樣單元、微處理器單元、顯示單元、通訊單元，但各制造廠家的顯示單元和通訊單元大多是用計度器及低速的RS485通信來顯示和傳輸數據，在使用和實用性上存在諸多缺點，如用計度器顯示的，僅能顯示電量信息，而且顯示不精確；傳統(tǒng)測量儀RS485通信單元通信波特率低只能達到2400bps，并且不具備紅外通信功能，因而在電能結算和人力資源等方面造成浪費。

實用新型內容本實用新型提供一種三相智能電能測量儀，它可以解決現(xiàn)有的三相智能電能測量儀顯示電量信息不精確，通信波特率低的問題。為了解決上述技術方案，本實用新型所采用的技術方案是:包括:電流/電壓采樣單元，用于采集用戶回路中的電壓信號和電流信號；顯示單元，用于顯示用戶電能情況，通信地址，通信波特率，脈沖常數信息；通信單元，用于和計算機或掌機通信，用計算機或掌機對電能情況、通信地址、通信波特率參數進行讀寫操作；其特征在于:所述通信單元由RS-485通信模塊和紅外線通信模塊構成，所述RS-485通信模塊由RS-485信號轉換芯片及其電路構成，所述RS-485通信模塊的輸入端和所述紅外線通信模塊的輸入端分別與微處理器連接；所述電流/電壓采樣單元由電流采樣通道和電壓采樣通道構成，所述電流采樣通道由電流互感器，采樣電阻，濾波網絡構成；所述電壓采樣通道由電阻分壓網絡和濾波網絡構成。上述技術方案中:所述紅外線通信模塊由紅外發(fā)射管，紅外接收管及電路構成。進一步的:所述顯示單元由液晶顯示屏，液晶顯示屏驅動集成電路及其電路構成。由于采用了上述技術方案，本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下有益效果:由于通信單元由RS-485通信模塊和紅外線通信模塊構成，RS-485通信模塊采用半雙工工作方式，任何時候只能有一點處于發(fā)送狀態(tài)，因此，發(fā)送電路須由智能信號加以控制，應用RS-485可以聯(lián)網構成分布式系統(tǒng)，其允許最多并聯(lián)32臺驅動器和32臺接收器，通信波特率達到9600bps，紅外通信是基于調制的載波通信，其載波信號是按38KHz的頻率進行調制的紅外光，在應用時可以通過紅外掌機對儀器進行抄讀和寫操作，讀取電量信息精確。
圖1是本實用新型的電路框圖；圖2是RS-485通信模塊的電路原理圖；圖3是紅外線通信模塊的電路原理圖；圖4是電流采樣模塊電路原理圖；圖5是電壓采樣模塊電路原理圖；圖6是顯示模塊電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖實例，對本實用新型作進一步詳述:如圖1至圖6所示,本三相智能電能測量儀它包括有電流采樣單元I和電壓采樣單元2，用于采集用戶回路中的電壓信號和電流信號，將采集到的電壓信號和電流信號直接相乘即得到瞬時功率，對瞬時功率進行低通濾波即得到有功功率，有功功率乘以時間即用戶的電能信息；包括有顯示單元，顯示單元由液晶顯示屏3,液晶顯示屏驅動集成電路及其電路構成，用于顯示用戶電能情況，通信地址，通信波特率，脈沖常數信息；包括有通信單元，用于和計算機或掌機通信，用計算機或掌機對電能情況，通信地址，通信波特率參數進行讀寫操作；通信單元由RS-485通信模塊4和紅外線通信模塊5構成，RS-485通信模塊4的輸入端和紅外線通信模塊5的輸入端分別與微處理器6連接，RS-485通信模塊4由專用RS-485信號轉換芯片MAX3085及其外圍電路構成，由于計算機通信端口只能識別RS-232信號，當測量儀要與計算機通信時，RS-485通信單元將測量儀微控制器輸出的TTL信號轉換成RS-485信號輸出測量儀，再通過專用的RS-485轉RS-232轉換儀8轉換成RS-232信號與計算機通信；當計算機要與測量儀通信時，反轉上述過程即可；紅外線通信模塊5由紅外發(fā)射管BIR-BM1824G-2，紅外接收管BRM-SP0808及其外圍電路構成，由于掌機7只能識別紅外信號，當測量儀要與掌機通信時，紅外通信單元將測量儀微控制器輸出的TTL信號轉換成紅外信號與掌機7通信；當掌機要與測量儀通信時，反轉上述過程即可。RS-485總線，在要求通信距離為幾十米到上千米時，廣泛采用RS-485串行總線標準；RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力，加上總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測低至200mV的電壓，故傳輸信號能在千米以外得到恢復，RS-485采用半雙工工作方式，任何時候只能有一點處于發(fā)送狀態(tài)，因此，發(fā)送電路須由使能信號加以控制。RS-485用于多點互連時非常方便，可以省掉許多信號線。應用RS-485可以聯(lián)網構成分布式系統(tǒng)，其允許最多并聯(lián)32臺驅動器和32臺接收器，通信波特率達到9600bps。紅外通信利用950nm近紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道，發(fā)送端將基帶二進制信號調制為一系列的脈沖串信號，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號，接收端將接收到的光脈沖信號轉換成電信號，再經放大，濾波等處理后送給解調電路進行解調，還原成二進制信號后輸出，紅外通信是基于調制的載波通信，其載波信號是按38KHz的頻率進行調制的紅外光。在應用時可以通過紅外掌機對儀器進行讀和寫操作；電流/電壓采樣單元由三個電流采樣通道和3個電壓采樣通道構成；電流采樣通道由電流互感器CT，采樣電阻Rb，濾波網絡Rf，Cf構成；電壓采樣通道由電阻分壓網絡Rn，濾波網絡Rf，Cf構成，顯示單元3由液晶顯示屏IXD，液晶顯示屏驅動集成電路BL55066及其外圍電路構成；最后將abc三相電 能相加即用戶總的電能信息，顯示于液晶顯示屏上。
權利要求1.一種三相智能電能測量儀，包括: 電流/電壓采樣單元，用于采集用戶回路中的電壓信號和電流信號； 顯示單元，用于顯示用戶電能情況，通信地址，通信波特率，脈沖常數信息； 通信單元，用于和計算機或掌機通信，用計算機或掌機對電能情況、通信地址、通信波特率參數進行讀寫操作； 其特征在于:所述通信單元由RS-485通信模塊和紅外線通信模塊構成，所述RS-485通信模塊由RS-485信號轉換芯片及其電路構成，所述RS-485通信模塊的輸入端和所述紅外線通信模塊的輸入端分別與微處理器連接；所述電流/電壓采樣單元由三個電流采樣通道和三個電壓采樣通道構成，所述電流采樣通道由電流互感器、采樣電阻和濾波網絡構成；所述電壓采樣通道由電阻分壓網絡和濾波網絡構成。
2.根據權利要求1所述的三相智能電能測量儀，其特征在于:所述紅外線通信模塊由紅外發(fā)射管、紅外接收管及電路構成。
3.根據權利要求1或2所述的三相智能電能測量儀，其特征在于:所述顯示單元由液晶顯示屏、液晶顯示屏驅動集成電路及其電路構成。
專利摘要一種三相智能電能測量儀，涉及計量儀器儀表技術領域，包括電流/電壓采樣單元、顯示單元和通信單元，通信單元由RS-485通信模塊和紅外線通信模塊構成，RS-485通信模塊由RS-485信號轉換芯片及其電路構成，RS-485通信模塊的輸入端和所述紅外線通信模塊的輸入端分別與微處理器連接，電流/電壓采樣單元由三個電流采樣通道和電壓采樣通道構成，電流采樣通道由電流互感器，采樣電阻，濾波網絡構成；電壓采樣通道由電阻分壓網絡和濾波網絡構成，與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的RS-485通信模塊采用半雙工工作方式，任何時候只有一點處于發(fā)送狀態(tài)，通信波特率達到9600bps，紅外通信其載波信號是按38KHz的頻率進行調制的紅外光，在應用時可以通過紅外掌機對儀器進行抄讀和寫操作，讀取電量信息非常精確。
文檔編號G08C19/00GK202948060SQ201220355169
公開日2013年5月22日 申請日期2012年7月20日 優(yōu)先權日2012年7月20日
發(fā)明者劉興有, 汪曉星 申請人:蕪湖匯昌物聯(lián)網科技產業(yè)園有限公司