[實用新型]一種智能配電多功能儀表

無效

• 申請號: 201020152932.5
• 申請日: 2010-04-08
• 公開（公告）號: CN201654102U
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 鄭琛
• 申請（專利權）人: 鄭琛
• 主分類號: G01R15/12
• 分類號: G01R15/12
• 代理公司: 福州智理專利代理有限公司 35208
• 代理人: 林捷華

技術領域：

本實用新型屬于電工儀表領域，特別涉及一種能夠顯示各種電量參數的智能配電多功能儀表。

背景技術：

電網實時監控對電力系統的安全運行是相當重要，過高諧波影響電網電壓的平衡，相負荷失衡，嚴重影響電力工業及用戶的用電安全。目前市場上的電力儀表大多采用模擬手段，精度低、性能差、檢測功能不全的缺陷，已不能滿足現代電力發展的要求，如何開發一種智能型監測系統儀表即成為必需。

發明內容：

本實用新型的目的是設計一種高精度測量電力運行參數、且通過LED數碼管實時顯示的智能配電多功能儀表。

本實用新型技術方案是這樣實現的：一種智能配電多功能儀表，包括儀表盒、儀表盒信號引入接線端子、配置在儀表盒面板上的LED數碼管和按鍵、以及內置的電路板，其特征是電路板分成三個模塊，分別是電源電路模塊、微處理器及顯示驅動電路模塊、電量信號采樣變換電路模塊；電量信號采樣變換電路模塊將實時采集的電網信號通過插接排線接微處理器及顯示驅動電路模塊，微處理器及顯示驅動電路模塊通過插接排線連接LED數碼管，將計算后的電量信息通過LED數碼管顯示出；電源電路模塊提供各模塊工件電源，另，微處理器及顯示驅動電路模塊輸出一反饋信號給電源電路模塊。

所述電量信號采樣變換電路模塊包含三路獨立的采樣電路，對應采集三相電力線路的參數；儀表盒面板上設有三排LED數碼管，分別為紅、黃、綠三種顏色，對應三相電力線路。

本實用新型具有電路結構集成度高、模塊設計合理、智能化水平高的特點，能實時顯示電氣設備的電流、電壓、有功功率、無功功率、視在功率、頻率、功率因數、電度等電力參數，并分別顯示在三排LED數碼管上，采用紅、黃、綠三種顏色，分別對應u、v、w三相電力線路的狀態，符合電力系統中，u、v、w三相線路采用紅、黃、綠三種顏色對應的行業規范。

附圖說明：

下面結合具體圖例對本實用新型做進一步說明：

圖1智能配電多功能儀表原理框圖

圖2儀表面板示意圖

圖3電量信號采樣變換電路圖

圖4電源電路圖

圖5微處理器及顯示驅動電路圖

具體實施方式：

參照圖1和圖2，智能配電多功能儀表，包括儀表盒、儀表盒信號引入接線端子、配置在儀表盒面板上的LED數碼管及按鍵、以及內置的電路板，所述電路板分成三個模塊，分別是電源電路模塊、微處理器及顯示驅動電路模塊、電量信號采樣變換電路模塊；電量信號采樣變換電路模塊可提供電氣設備運行狀態的完整信息，由微處理器計算出具體、可讀的電流、電壓、功率、電度、頻率、功率因數、電度等參數，并由LED數碼管顯示出。為了滿足三相電力系統的使用，其中電量信號采樣變換電路模塊包含三路獨立的采樣電路，對應采集三相電力線路的參數；如圖2，儀表盒面板上設有三排LED數碼管，分別為紅、黃、綠三種顏色，對應三相電力線路，實時提供電氣設備運行狀態的完整信息。

參照圖3，電量信號采樣變換電路，接入的三相交流電流、電壓等電量信號，其中電壓電量信號經過保護電阻R33-R35接入小型電壓互感器，通過R1-R3采樣變換分別形成三相電壓采樣信號；電流電量信號經過小型電流互感器的隔離和轉換，通過C1-C3采樣變換分別形成三相電流采樣信號，為微處理器可以接受的測量的信號，傳遞給微處理器及顯示驅動電路模塊。本模塊電路是無源電路，不需要外部電源。

參照圖4，電源電路，輸入端J1接入220V電源，經過電源模塊標號為AC/DC的FAS2.5-5-WED降壓后，提供+5V穩定的直流電源，給微處理器及顯示驅動電路模塊提供工作電源；在電源電路模塊中光電耦合器U6、U7分別接受來自微處理器及顯示驅動電路模塊反饋來的信號，以驅動繼電器JD1、JD2，為外部設備提供電能脈沖輸出。電源板中標號為U3的MAX487為外部設備提供RS485數字通訊接口。

參照圖5，微處理器及顯示驅動電路，電量信號采樣變換電路圖模塊輸送來的相關三相電量信號，經過微處理器內部AD轉換，把模擬量電信號轉換為數字信號，且經過運算譯碼后，形成顯示所需要的數據信號，通過顯示驅動電路輸出到儀表盒面板上的LED數碼管，通過LED數碼管分別顯示每相顯示電流、電壓、有功功率、無功功率，以及系統的視在功率、頻率、功率因數、電度等狀態；其中S3、S4分別為儀表的功能和查詢按鍵，通過按鍵可以進入不同的菜單，設定儀表各種功能，轉換不同顯示方式，查詢各類電力參數。微處理器同時將數據傳到電源板中MAX487芯片，為外部設備提供RS485數字通訊。