今天為大家介紹一項國家發(fā)明授權(quán)專利——一種智能電表。該專利由佛山奇正電氣有限公司申請，并于2017年7月25日獲得授權(quán)公告。
內(nèi)容說明
本實用新型涉及一種低壓電器，尤其涉及一種電氣儀表。
發(fā)明背景
目前智能電表因其功能齊全，在供電配電中廣泛使用，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電表，但智能電表也因為其功能相對比較強大，用得功能器件較多，加上其所在工作環(huán)境電磁干擾比較強，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，造成其整體成本相對較高，功耗過大，可靠性不夠理想。
發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有智能電表存在上述缺陷，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)科學(xué)簡單、功耗小、成本低的智能電表。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的方案是：一種智能電表，包括殼體、安裝組件和電路組件；殼體背部設(shè)有與電路組件電氣連接的接線端子；電路組件設(shè)置于殼體內(nèi)；其特征是：所述電路組件包括以下電路：外接連接端子，用于外接信號的輸入或輸出連接；系統(tǒng)直流供電電路，由其負(fù)責(zé)給各部分電路供電；微控制器電路，作為各種輸入信號和輸出信號的處理單元和控制單元；按鈕，直接和微控制器電路的輸入端連接，用于向微控制器電路輸入人機交互指令；單相或三相電壓取樣電路，直接和微控制器電路的功能輸入端連接，由微控制器電路進行信號處理及A/D轉(zhuǎn)換處理；電流感應(yīng)電路，其輸出端與外接連接端子連接，作為電流信號的傳感器，獲取系統(tǒng)單相或三相的電流信號。
▲圖為本實用新型的電路組件的電路原理框圖(單相智能電表)
單相或三相電流信號轉(zhuǎn)換電路，與電流感應(yīng)電路輸出端連接，將電流感應(yīng)電路的電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號；單相或三相電流信號調(diào)制電路，其輸入端與電流信號轉(zhuǎn)換電路連接，其輸出端與微控制器電路的輸入端連接，輸入電流信號轉(zhuǎn)換得到的電壓信號到微控制器電路，由微控制器電路對其輸入的電壓信號進行處理；顯示模塊電路，直接和微控制器電路的輸出端連接，由微控制器電路控制其顯示；可編程存儲器電路，通過光電隔離器與微控制器電路的IIC總線接口連接，由微控制器電路對其進行數(shù)據(jù)信息的擦寫；LED狀態(tài)指示電路，直接和微控制器電路的輸出端連接，由微控制器電路控制其點亮，與顯示模塊電路配合，作狀態(tài)指示用；通訊電路，通過光電隔離器與微控制器電路。
在線編程電路，直接和微控制器電路的在線編程接口連接，用于微控制器電路的程序燒寫到微控制器電路內(nèi)部的存儲器中；繼電輸出電路，直接和微控制器電路的輸出端連接，由微控制器電路控制其動作，其輸出端與外接連接端子連接；遙信信號輸入電路，直接和微控制器電路的輸入端連接，用于獲取斷路器、重合器、繼電器等接點的變位信息的開關(guān)量信息。
作為上述方案的進一步說明，前述系統(tǒng)直流供電電路包括兩路獨立分開的5V直流電壓輸出電源模塊，以及一個3 .3V直流電壓輸出的主芯片穩(wěn)壓電路，主芯片穩(wěn)壓電路為微控制器電路提供電源，主芯片穩(wěn)壓電路與其中一路5V直流電壓連接。
作為上述方案的進一步說明，前述微控制器為型號為71M6541D的電表芯片；電表芯片外接有晶振電路，電表芯片電源端與3 .3V的主芯片穩(wěn)壓電路輸出端連接。
作為上述方案的進一步說明，前述電流感應(yīng)電路由電流互感器構(gòu)成，單相或三相電流信號轉(zhuǎn)換電路均包括并聯(lián)在各自對應(yīng)的電流互感器輸出端的電壓轉(zhuǎn)換電阻；單相或三相電流信號調(diào)制電路均包括以下阻容網(wǎng)絡(luò)電路單元，阻容網(wǎng)絡(luò)電路單元包括由兩個串聯(lián)的電阻組成的電阻組和由兩個串聯(lián)的電容組成的電容組，電阻組和電容組并聯(lián)在電壓轉(zhuǎn)換電阻兩端，電阻組和電容組兩端之間均各用一個電阻連接，電阻組和電容組的中點連接在一起，作為電流轉(zhuǎn)換成電壓后的電壓信號公共參考電位端，定義為信號接地端；電容組兩端部與電表芯片的相應(yīng)A/D轉(zhuǎn)換輸入端連接，電容組兩端部與電表芯片連接處與主芯片穩(wěn)壓電路地線之間接有抗干擾電容器；信號接地端與電表芯片參考電壓端連接，信號接地端通過一個電感器與主芯片穩(wěn)壓電路輸出端連接。
由上可知，本實用新型具有如下的優(yōu)點：具有可編程測量、顯示、報警、數(shù)字通訊和模擬量變送輸出等功能的智能儀表，廣泛應(yīng)用變電站自動化、配電自動化、智能建筑、自動化生產(chǎn)線、測試臺等。真有效值測量，精度高，穩(wěn)定性好。結(jié)合系統(tǒng)軟件，互感器變比可通過儀表按鍵現(xiàn)場設(shè)置，使用方便靈活。4位高亮紅色數(shù)碼管顯示器顯示；可選一路或二路繼電器報警輸出，實現(xiàn)上下限報警功能；可選RS485數(shù)字通訊接口，可與各種PLC、HMI、組態(tài)軟件實現(xiàn)組網(wǎng)；結(jié)構(gòu)科學(xué)簡單，功能多，使用元器件少，容易制造，體積小。
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