[發(fā)明專(zhuān)利]基于MSP430FEX系列芯片的數(shù)字電能表

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710568605.4
• 申請(qǐng)日: 2017-07-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107356810A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白晉軍;燕春;杜勇;曲曉華;溫凱;解繼紅;李勇;王克誠(chéng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01R22/06
• 分類(lèi)號(hào): G01R22/06;G01R11/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電能計(jì)量領(lǐng)域，尤其涉及一種基于MSP430FEX系列芯片的數(shù)字電能表。

背景技術(shù)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電力已經(jīng)成為國(guó)家的重要能源。我國(guó)的電能表行業(yè)處于智能電表替代階段。隨著中國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展，作為智能電網(wǎng)用電環(huán)節(jié)的重要組成部分，智能電表的需求大幅增加。目前，電能表主要由控制芯片、計(jì)量芯片、時(shí)鐘芯片、液晶驅(qū)動(dòng)芯片、紅外通信、RS485通信、液晶、按鍵構(gòu)成，這種電能表具有設(shè)計(jì)成本高、占用空間大、計(jì)量精度低，故障率高和可靠性低等問(wèn)題，為解決這些問(wèn)題。亟需設(shè)計(jì)一種集成度高、成本低廉、性能可靠、精度高的數(shù)字智能電表。

本發(fā)明設(shè)計(jì)的基于MSP430FEX系列芯片的數(shù)字電能表使用的MSP430FEX系列芯片單片機(jī)內(nèi)部集成了控制、計(jì)量、時(shí)鐘、液晶驅(qū)動(dòng)和電表校正等模塊，集成度高、占用空間小、設(shè)計(jì)成本低、高可靠性、計(jì)量精度更高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所提供的基于MSP430FEX系列芯片的數(shù)字電能表包括電能表外殼、主控模塊、RS485通信模塊、電源模塊、電流采樣模塊、電壓采樣模塊和顯示模塊。所述電能表外殼整體呈“凸”字形，由電能表外殼左片、電能表外殼中片和電能表外殼右片組裝構(gòu)成，外殼表面設(shè)置有顯示器窗口RS485通信接口、接線端口、接線端固定口和組裝螺絲固定口。所述主控模塊包括MSP430FEX系列芯片主控電路和存儲(chǔ)電路，主要用于電能的計(jì)量、驅(qū)動(dòng)顯示模塊和計(jì)量校正；所述RS485通信模塊主要用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字電能表與遠(yuǎn)程服務(wù)器的通信；所述電源模塊由可充電電池組、開(kāi)關(guān)電源和穩(wěn)壓電路構(gòu)成，主要用于為數(shù)字電能表提供直流穩(wěn)壓電；所述電流采樣模塊包括電流互感器、錳銅分流器和電流信號(hào)調(diào)理電路，主要用于對(duì)采集交流電流信號(hào)；所述電壓采樣模塊包括電壓分壓電路和電壓信號(hào)調(diào)理電路，主要用于采集交流電壓信號(hào)。所述顯示模塊主要用于顯示電壓、電流、功率和電能等電學(xué)參數(shù)值。

電路系統(tǒng)的電路板呈三層結(jié)構(gòu)，所述主控模塊和顯示模塊位于最上層電路板上，所述通信模塊和電流采樣模塊位于中層電路板上，所述電源模塊和電壓采樣模塊位于下層電路板上，所述上層、中層和下層電路板由插接排針連接。

所述電流互感器由電流互感線圈套在紫銅電鍍片上構(gòu)成，且電流互感線圈由卡槽固定。

所述錳銅分流器由紫銅電鍍片和錳銅分流電阻拼接構(gòu)成，由卡槽固定。

所述電流互感器和錳銅分流器之間由隔離擋板進(jìn)行物理隔離。

附圖說(shuō)明

圖1是基于MSP430FEX系列芯片的數(shù)字電能表整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是基于MSP430FEX系列芯片的數(shù)字電能表電流互感器側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是基于MSP430FEX系列芯片的數(shù)字電能表錳銅分流器側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是基于MSP430FEX系列芯片的數(shù)字電能表外殼組裝圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖中，1、顯示窗口；2、RS485輸出端口；3、接線固定口；4、接線端口；5、組裝螺絲口；6、電能表外殼左片；7、電能表外殼中片；8、電能表外殼右片；9、顯示模塊；10、主控模塊；11、RS485通信模塊；12、電源模塊；13、電流互感器；14、插接排針；15、電路板卡位；16、卡槽；17、隔離擋板；18、錳銅分流器；19、錳銅分流電阻。