[發明專利]一種用電參數傳感器及其實現方法

在審

• 申請號: 201510049062.6
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號: CN104569570A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 郭軍炎;楊建國;易致富
• 申請（專利權）人: 楊建國
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 深圳市康弘知識產權代理有限公司 44247
• 代理人: 胡朝陽;孫潔敏

1.一種用電參數傳感器，其特征在于包括：外殼、固定在外殼內的向SOC計量芯片提供基準頻率的晶振模塊、提供電流大小的電流采樣模塊、提供電壓高低的電壓采樣模塊、用于計算的SOC計量芯片、輸出電氣參數的UART輸出接口和單IO輸出接口、用以向模塊提供直流電源的電源管理模塊，其中電流采樣模塊包含錳銅分流器，錳銅分流器串接在用電設備電流回路中，采集到的電流值耦合連接SOC計量芯片；電壓采樣模塊并聯在用電設備火線與零線之間，采集到的電壓值送SOC計量芯片；SOC計量芯片對電壓值和電流值進行運算得出所述用電參數并發送給所述UART輸出接口和單IO輸出接口。

2.如權利要求1所述的用電參數傳感器，其特征在于：所述SOC計量芯片包含電流采樣模塊的第一數字放大模塊、連接第一數字放大電路的第一模/數轉換模塊；連接電壓采樣模塊的第二數字放大模塊、連接第二數字放大電路的第二模/數轉換模塊；連接第一模/數轉換模塊和第二模/數轉換模塊用于計算和通訊的微處理器，以及UART輸出接口和單IO輸出接口接口。

3.如權利要求2所述的用電參數傳感器，其特征在于：所述第一和第二數字放大電路皆采用可編程增益放大器。

4.如權利要求2所述的用電參數傳感器，其特征在于：所述第一和第二模/數轉換模塊皆采用Σ-Δ ADC轉換器。

5.如權利要求1所述的用電參數傳感器，其特征在于：所述晶振模塊包括晶振、串接在晶振兩端的第五電容和第六電容，第五電容和第六電容的連接點接地。

6.如權利要求1所述的用電參數傳感器，其特征在于：所述電壓采樣模塊包括依次串聯在電壓輸入端與地之間的第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第十電阻，第十電阻兩端連接第八電容，第六電阻和第十電阻的連接點接所述SOC計量芯片。

7.如權利要求1所述的用電參數傳感器，其特征在于：所述電流采樣模塊包括錳銅分流器，錳銅分流器輸入端與地之間串接第八電阻和第三電容，第八電阻和第三電容的連接點接所述SOC計量芯片；錳銅分流器輸出端與地之間串接第七電阻和第二電容，第七電阻和第二電容的連接點接SOC計量芯片。

8.一種用電參數傳感器的實現方法，其特征在于：通過電壓采樣模塊采集用電設備的電壓值，通過電流采樣模塊采集用電設備的電流值, 將電壓值和電流值送至SOC計量芯片，計量模塊內置電能算法和補償系數對電壓值和電流值進行計算得出用電參數，用電參數包括電壓、電流等效值、有功功率瞬時值，電壓頻率、用電量，用電參數最后由UART輸出接口和單IO輸出接口輸出。

9.如權利要求8所述的用電參數傳感器的實現方法，其特征在于：所述計量模塊包括串聯的第一數字放大模塊和第一模/數轉換模塊、串聯的第二數字放大模塊和第二模/數轉換模塊、微處理器、通訊模塊；用第一數字放大模塊放大采集到的電流值，用第一模/數轉換模塊將放大的電流值轉換成數字形的電流值；用第二數字放大模塊放大采集到的電壓值，用第二模/數轉換模塊將放大的電壓值轉換成數字形的電壓值；所述微處理器內置電能算法對數字形的電流值和數字形的電壓值進行計算得出所述用電參數，由通訊模塊將所述用電參數轉由UART輸出接口和單IO輸出接口輸出。