[實(shí)用新型]一種電力參數(shù)測量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120555310.1
• 申請(qǐng)日: 2011-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN202372569U
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王瑞毅;郝志強(qiáng);陳仲平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州銀河龍芯科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R19/25
• 分類號(hào): G01R19/25;G01R15/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明;王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電能計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電力參數(shù)測量裝置。

背景技術(shù)

目前，以微處理器(MCU)為中心，并在同一硅片上集成了時(shí)鐘電路(RTC)、液晶驅(qū)動(dòng)電路(LCD?Drive)、電擦寫存儲(chǔ)器(EEPROM)電路、計(jì)量電路的片上系統(tǒng)(SOC)芯片，其計(jì)量部分的地(數(shù)字地和模擬地)使用時(shí)需要連接在AC220V的火線上。

而微處理器的地(數(shù)字地和模擬地)由于與計(jì)量部分的地同處于一個(gè)硅片上，且之間有信號(hào)傳遞，因此無法實(shí)現(xiàn)物理上幾千伏的隔離。例如，采集電壓和電流的采集部分以及負(fù)責(zé)計(jì)算的DSP處理部分都是集成在一個(gè)硅片上。從而出現(xiàn)了AC220V火線上各種電氣設(shè)備的干擾(帶寬從0Hz到上百M(fèi)Hz、信號(hào)強(qiáng)度從mV到幾千伏)直接進(jìn)入微處理器的地的嚴(yán)重局面，導(dǎo)致電表SOC芯片將計(jì)量部分集成在同一個(gè)硅片上帶來了困難，目前已經(jīng)集成在同一個(gè)硅片上的，雖然采用了很多抗干擾技術(shù)，但是仍然無法保證其可靠性。

目前，這種沒有將數(shù)字地和模擬地完全隔離的電表SOC芯片基本不被電力儀表行業(yè)接收。

在國際上，西方發(fā)達(dá)國家的電表已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)SOC化，其SOC芯片的模擬地和數(shù)字地未作隔離。但是由于西方發(fā)達(dá)國家的電網(wǎng)對(duì)用電設(shè)備的注入干擾控制極其嚴(yán)格，電網(wǎng)干擾極小，因此數(shù)字地和模擬地不做隔離也不會(huì)影響微處理器的可靠工作。但我們國家的電網(wǎng)對(duì)用電設(shè)備的輸入干擾沒有做到西方發(fā)達(dá)國家的地步。

因此，如何將電表SOC芯片中的數(shù)字地和模擬地進(jìn)行完全隔離是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種電力參數(shù)測量裝置，其數(shù)字地和模擬地可以實(shí)現(xiàn)完全隔離。

本實(shí)用新型提供一種電力參數(shù)測量裝置，包括：電流傳感芯片、電壓傳感芯片、脈沖變壓器、計(jì)量芯片或片上系統(tǒng)芯片；

所述電流傳感芯片的一端連接電流傳感器件，另一端連接所述脈沖變壓器的一次繞組；

所述電壓傳感芯片的一端連接電壓傳感器件，另一端連接所述脈沖變壓器一次繞組；

所述脈沖變壓器的二次繞組連接所述計(jì)量芯片或片上系統(tǒng)芯片；

所述電流傳感芯片將電流傳感器采集的模擬電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電流信號(hào)，再進(jìn)行高通濾波以后，經(jīng)過所述脈沖變壓器傳遞給所述計(jì)量芯片或片上系統(tǒng)芯片；

所述電壓傳感芯片將電壓傳感器采集的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)，再進(jìn)行高通濾波以后，經(jīng)過所述脈沖變壓器傳遞給所述計(jì)量芯片或片上系統(tǒng)芯片；

所述計(jì)量芯片或片上系統(tǒng)芯片利用所述電流信號(hào)和電壓信號(hào)進(jìn)行電力參數(shù)的測量。

優(yōu)選地，所述電流傳感芯片為兩個(gè)；

所述電壓傳感芯片為一個(gè)。

優(yōu)選地，所述脈沖變壓器為一個(gè)，所述電流傳感芯片和電壓傳感芯片均連接所述脈沖變壓器的一次繞組。

優(yōu)選地，所述脈沖變壓器的數(shù)量等于所述電流傳感芯片和電壓傳感芯片的數(shù)量之和，一個(gè)電流傳感芯片連接一個(gè)脈沖變壓器的一次繞組；一個(gè)電壓傳感芯片連接一個(gè)脈沖變壓器的一次繞組。

優(yōu)選地，所述電流傳感芯片和電壓傳感芯片均包括：AD轉(zhuǎn)換模塊、高通濾波模塊、SRAM模塊和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊；

所述AD轉(zhuǎn)換模塊連接所述電流傳感器件或電壓傳感器件，AD轉(zhuǎn)換模塊將模擬電流或電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電流或電壓信號(hào)；

所述高通濾波模塊連接所述AD轉(zhuǎn)換模塊，對(duì)數(shù)字電流或電壓信號(hào)進(jìn)行濾波；

所述SRAM模塊連接所述高通濾波模塊，緩存濾波后的數(shù)字電流或電壓信號(hào)；

所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊連接所述SRAM，將SRAM中緩存的數(shù)字電流或電壓信號(hào)經(jīng)過所述脈沖變壓器發(fā)送給計(jì)量芯片或片上系統(tǒng)芯片。

優(yōu)選地，所述電壓傳感芯片和電流傳感芯片均還包括：脈沖能量收集穩(wěn)壓模塊；

計(jì)量芯片或片上系統(tǒng)芯片向脈沖變壓器發(fā)送幾百kHz至幾十MHz的高頻脈沖信號(hào)；

電壓傳感芯片和電流傳感芯片中的脈沖能量收集穩(wěn)壓模塊將接收的高頻脈沖信號(hào)進(jìn)行整流濾波后作為本芯片的供電電源。

優(yōu)選地，所述計(jì)量芯片或片上系統(tǒng)芯片利用所述電流信號(hào)和電壓信號(hào)進(jìn)行電力參數(shù)的測量，具體為：