[實(shí)用新型]電子式三用戶單相電度表

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 97245562.0
• 申請(qǐng)日: 1997-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN2314379Y
• 公開（公告）日: 1999-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂勇軍;張鐵巖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽電力新技術(shù)應(yīng)用研究所
• 主分類號(hào): G01R11/38
• 分類號(hào): G01R11/38
• 代理公司: 沈陽市專利事務(wù)所
• 代理人: 王欣

本實(shí)用新型涉及一種電器測(cè)量?jī)x，特別是一種電子式三用戶單相電度表。

隨著計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)的發(fā)展，電子式電度表以其精度高、過載能力強(qiáng)、功耗低、防竊電等優(yōu)點(diǎn)正在向著全面取代傳統(tǒng)的感應(yīng)式電度表方向發(fā)展。目前電子式電度表普遍存在的問題是：一是直接采樣，表與電網(wǎng)不隔離，抗干擾能力下降；二是目前的電子式電度表均為單戶使用，成本偏高，這也是不利于電子式電度表普及的一個(gè)影響因素。

為解決上述現(xiàn)有電子式電度表存在的問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種現(xiàn)場(chǎng)抗干擾能力較強(qiáng)、性能價(jià)格比較高的電子式三用戶單相電度表。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：它包括置于表體內(nèi)用于計(jì)量顯示的計(jì)度器，其特征是：在用戶的輸入電源線上設(shè)有檢測(cè)電流信號(hào)與電壓信號(hào)的電流互感器與電壓互感器，電流互感器與電壓互感器的信與輸出端與模擬開關(guān)的輸入端相連，模擬開關(guān)的輸出端與放大器的輸入端相連，放大器的輸出端經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)相連，單片機(jī)的信號(hào)輸出端經(jīng)光電耦合器與計(jì)度器相連。首先由單片機(jī)通過模擬開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換器將交流電流、電壓這些模擬信號(hào)進(jìn)行離散和量化，使之成為數(shù)字量，在單片機(jī)中進(jìn)行運(yùn)算，并通過計(jì)度器顯示用戶的電能計(jì)量數(shù)，對(duì)三用戶電能計(jì)量是分時(shí)進(jìn)行的，每一個(gè)工頻信號(hào)周期完成對(duì)一戶的電能測(cè)量，即每三個(gè)工頻信號(hào)周期完成三戶一個(gè)循環(huán)的測(cè)量。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：利用電流互感器、電壓互感器采樣，使本電度表完全與電網(wǎng)隔離，提高了表的抗干擾能力，特別是可完成三用戶的電能計(jì)量，從而降低表的成本，提高了表的性能價(jià)格比。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作以說明。

圖1是本實(shí)用新型的電路方框圖。

圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。

參考附圖，本實(shí)用新型主要包括互感器1、模擬開關(guān)2、放大器3、A/D轉(zhuǎn)換器4、單片機(jī)5、光電耦合器6、計(jì)度器7以及工作電源(圖中省略未畫出)。互感器1包含電壓互感器PT、電流互感器CT1、CT2、CT3，電壓互感器PT作為三用戶所使用的電源電壓信號(hào)采樣，三個(gè)電流互感器CT1、CT2、CT3分別作為三個(gè)用戶所使用的電流信號(hào)采樣。單片機(jī)5由單片機(jī)芯片IC2(PIC16C57)和兩片單片機(jī)擴(kuò)展I/O口IC1(74LS273)、IC4(74LS273)構(gòu)成。經(jīng)電壓互感器PT、電流互感器CT1、CT2、CT3采樣到一路電壓信號(hào)u和三路電流信號(hào)i1、i2、i3送至模擬開關(guān)IC6(4051)的輸入端IN1-IN4，模擬開關(guān)IC6的選擇端A、B、C分別連到單片機(jī)擴(kuò)展I/O口IC4的Q0、Q1、Q2端，模擬開關(guān)IC6的輸出端經(jīng)放大器IC5(OP07)后連到A/D轉(zhuǎn)換器IC3(ADC0802)的IN+端，其IN一端接地。A/D轉(zhuǎn)換器的寫信號(hào)腳WR接到單片機(jī)PIC16C57的RB3腳，讀信號(hào)RD腳接到單片機(jī)的RB5腳，片選信號(hào)CS腳連到單片機(jī)RB4腳，轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)INTR接到單片機(jī)RB6腳，A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)總線DB連到單片機(jī)的RC口。單片機(jī)的RC口作為數(shù)據(jù)線還連到2片用來擴(kuò)展I/O口的74LS273的D端，兩片74LS273的CP端分別由單片機(jī)的RA0、RA1來控制。兩片273中的一片用來選擇模擬開關(guān)輸入和驅(qū)動(dòng)三戶各自的發(fā)光二極管D1-D3，另一片用來驅(qū)動(dòng)三戶的各自的計(jì)度器。工作過程是這樣的；先由單片機(jī)通過IC4控制模擬開關(guān)，選擇測(cè)試信號(hào)，選中的信號(hào)經(jīng)放大后進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器，單片機(jī)通過RB3-RB6控制A/D轉(zhuǎn)換器工作，通過數(shù)據(jù)總線讀入被測(cè)信號(hào)，經(jīng)過運(yùn)算后將電能分別累加到各戶的電能累加器中，并驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的計(jì)度器計(jì)度。J1、J2、J3分別為三戶的計(jì)度器線圈(表體與計(jì)度器和現(xiàn)有感應(yīng)式電度表結(jié)構(gòu)一致，故圖中未畫出)。由于選擇的計(jì)度器為正負(fù)脈沖相間來驅(qū)動(dòng)的，所以用兩個(gè)光耦完成對(duì)一個(gè)計(jì)度器的驅(qū)動(dòng)。A1-A6為光耦521-1，驅(qū)動(dòng)計(jì)度器J1時(shí)，首先單片機(jī)控制IC1的Q0為低電平，則A1導(dǎo)通，此時(shí)，J1上加了一個(gè)+8V的電壓，約40ms，令Q0為高電平，則A1截止，J1上無電壓，約100ms，再令Q1為低電平，則A2導(dǎo)通，J1上加了負(fù)8V電壓，40ms以后，令Q1為高電平，A2截止，J1上無電壓，如此下去，J1即可得到一串正負(fù)相間的脈沖，計(jì)度器J1便可進(jìn)行正常計(jì)度，其它J2、J3同理。