[發明專利]基于電能測量芯片的電能測量電路

無效

• 申請號: 201410116385.8
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN103852636A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 劉宇維;龐博升;鄧中祚;陳興林;陳宇青;劉帥;聶文田
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01R22/10
• 分類號: G01R22/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本發明涉及電能測量技術領域。

背景技術

電能表在世界上的出現和發展已有一百多年的歷史。而隨著人類社會的進步與生產力的極大提高，人們對電表的要求也越來越高，使其滿足不同的需求并達到相應的指標。如今我們已處于一個智能的社會，繁多的用電器使我們的生活便捷又充滿情趣。對于個人日常生活而言，確切清楚相應的電器的用電量是必要的，不僅可以更好了解其性能以及故障，同時對于提倡環保，建設節約型社會也有著現實意義。因此我們發明了即插式高性能電能計量器，對一個插座上的用電器的用電量進行測量。

目前電能表分為機電式電能表和全電子式電能表。機電式電能表主要有感應式測量機構，光電轉換器，分頻器和顯示器組成。感應式測量機構的作用是將電能信號轉變為轉盤轉數，光電轉換器的作用是將正比于電能的轉盤轉數轉換為電脈沖。感應式測量機構主要應用電磁感應的原理產生交變磁場驅動轉盤，光電轉換器由于需要用到光敏元件，所以不能達到很高的精度，而且對于使用壽命還有較為嚴格的限制，而且感應式電能表體積較大，不適合進行單個用電器電量的測量。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有電能計體積大且精度低的問題，提供一種基于電能測量芯片的電能測量電路。

本發明所述的基于電能測量芯片的電能測量電路包括電源插頭、負載接入端子、直流電源電路、第一校正電路、第二低通濾波電路、測量電路、第二校正電路、取樣電阻和光電隔離電路；

所述負載接入端子與取樣電阻串聯在電源插頭的兩個電源接入端之間，構成負載供電回路，取樣電阻的兩端分別連接測量電路的兩個電壓信號輸入端，直流電源電路的兩個供電電源輸入端分別連接電源插頭的兩個電源接入端，直流電源電路的高電壓輸出端連接第一校正電路的高電壓輸入端，第一校正電路的校正電壓輸出端連接測量電路的校正電壓輸入端，直流電源電路的5V穩壓電源信號輸出端連接第二低通濾波電路的供電電源輸入端，第二低通濾波電路的電壓輸出端連接測量電路的供電電源輸入端，測量電路的兩個計數器驅動信號輸出端分別連接第二校正電路的兩個計數器驅動信號輸入端，測量電路的電能測量信號輸出端連接光電隔離電路的電能測量信號輸入端，所述光電隔離電路的電能測量信號輸出端用于輸出電能測量結果信號。

本發明所述的基于電能測量芯片的電能測量電路在使用時，將電源插頭連接220V～50hz交流電源，將待測用電器連接負載接入端子，當目標負載即待測用電器在工頻下正常工作時，與目標負載串聯的取樣電阻就會與目標負載流過相同的電流，在已知取樣電阻的阻值的情況下，能夠得到用來測量待測用電器用電量的采樣電壓，所述電壓輸入到測量電路的兩個電壓信號輸入端，測量電路根據采樣電壓計算得到待測用電器的用電量，并通過光電隔離電路輸出。直流電源電路基于電容分壓器網絡使用簡單的低成本電源。大部分線路電壓在第十二電容兩端都會發生壓降，第十二電容為金屬化聚酯薄膜電容，該電容的阻抗決定了電源的有效VA額定值，本實施方式中的直流電源電路采用感抗阻抗同時分壓，有效地減小了功率損耗，被分壓之后的電信號經過半橋式整形電路和低通濾波的處理，形成了7～12V的不穩定的電壓，最后經過穩壓芯片形成符合應用的5V穩壓電源，該5V穩壓電源將為整個電路供電。現有產品相比，本發明所述的基于電能測量芯片的電能測量電路體積減小至少70%，功率減小至少36%，精度達到0.8級。

附圖說明

圖1為實施方式一所述的基于電能測量芯片的電能測量電路的電路圖；

圖2為實施方式四中的顯示電路的電路圖；

圖3為實施方式六中的選擇電路的電路圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述的基于電能測量芯片的電能測量電路包括電源插頭1、負載接入端子2、直流電源電路3、第一校正電路4、第二低通濾波電路5、測量電路6、第二校正電路7、取樣電阻R0和光電隔離電路8；