低功耗電池供電三相電流表的製作方法

2023-07-22 14:12:16

專利名稱：低功耗電池供電三相電流表的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種低功耗電池供電三相電流表，具體地說是用乾電池 供電，可以替代機械式電流儀表。
背景技術：
節能環保這個概念一直為我國經濟發展提倡的理念，在資源相對貧乏的 我國，節能及環保成為可持續發展的主題，在我國電力快速發展的今天，電力 設備採用節能環保的技術已經越來越被廣泛的採用，在這前提下，我公司在電 力設備中開發了超低功耗電池供電三相電流表，它的出現對傳統的機械式儀 表是一個很大的衝擊，首先在儀表檢測能耗上釆用超低功耗。在材料上可以每 年節約大量的鋼材。在價格上可以與傳統機械儀表相競爭。從掌握的數據看機
械式儀表每年銷量為近1000萬隻，按每個機械式儀表耗鋼材為0.5公斤的 話，1000萬隻儀表節約500萬公斤鋼材。因而是一個節能型產品。 發明內容
本實用新型的目的在於克服上述不足之處，從而提供一種低功耗電池供 電三相電流表，由於採用3.6V鋰氫電池，抗幹擾性上可大大減少交流電的幹 擾，耗電功耗低，製造成本低，LCD液晶顯示效果好。
按照本實用新型提供的技術方案，其主要包括盒蓋、盒座，盒蓋安裝在 盒座上，特徵是電路主板安裝在盒座內，顯示板安裝在電路主板上面，蓋板安 裝在盒蓋上，面板鑲在蓋板上，電池安裝在盒座的後面，電池蓋蓋在盒座的後 面，標牌粘貼在盒座的後面，所述電路主板上設置控制電路。
控制電路包括第一、第二、第三電流互感器la、 lb、 lc，第一、第二、 第三取樣電路2a、 2b、 2c，微處理器(MSP430F4250)，液晶顯示電池，仿真 調試接口及鍵盤等。電流輸入的信號傳入儀表內的第一、第二、第三電流互 感器la、 lb、 lc，第一、第二、第三電流互感器la、 lb、 lc的輸出端通過 導線分別與第一、第二、第三取樣電路2a、 2b、 2c輸入端連接，第一、第二、 第三取樣電路2a、 2b、 2c輸出端通過導線分別與微處理器(MSP430F4250) 輸入端連接，鋰氫電池輸出端通過導線與微處理器(MSP430F4250)輸入端連 接，微處理器(MSP430F4250)輸出端通過導線連接液晶顯示屏，鍵盤通過導 線連接處理器(MSP430F4250)，微處理器(MSP430F4250)通過導線連接仿真調試接口。
所述鋰電池對微處理器MPS430F4250進行供電，然後把檢測電流輸入的 信號，傳入儀表內的第一、第二、第三電流互感器la、 lb、 lc進行變比；
所述第一、第二、第三電流互感器la、 lb、 lc變比後的電流分別輸入到 第一、第二、第三取樣電路2a、 2b、 2c中的電阻；所述的第一、第二、第三 取樣電路2a、 2b、 2c進行取樣電路的模擬信號取樣；
所述微處理器MSP430F4250晶片進行數據信號的轉換，數據信號經微處 理器MSP430F4250通過算法進行處理，得到檢測電流的數據；
所述仿真調試接口輸入程序到微處理器MPS430F4250內，然後使用鍵盤 設定工作參數；
所述鍵盤輸入相關的工作參數到微處理MPS430F4250,通過軟體的運行， 達到可以進行數據的處理及對微處理器電源控制，使微處理器在不處理數據 時處於待機狀態，達到節電的效果。
本實用新型與已有技術相比具有以下優點
本實用新型在電源採用3.6V鋰氫電池，與傳統的交流電源比較，在抗幹 擾性上大大減少交流電的幹擾；由於採用的是直流電路，使用的乾電池，在使 用時一節3. 6V(1. 2Ah)的鋰氫電池，工作時間可以長達5年時間，與常規的電 路比較，可以節約成本；由於採用的是LCD液晶顯示，顯示效果好，與常規的 比較可以節約用電三分之一；由於採用軟體的定時喚醒功能，使微處理器 MSP430F4250晶片在大部分時間內處於待機狀態， 一般儀表耗電為5mA，而該 儀表功耗為7uA，大大節約了電耗。

圖1為本實用新型結構外形分解圖。 圖2為本實用新型電路方框原理圖。 圖3為本實用新型取樣電路2a的元器件連接原理圖。
具體實施方式

下面本實用新型將結合附圖中的實施例作進一步描述
如圖l所示包括蓋板8、面板9、安裝腳IO、標牌ll、電池12、顯示 板13、盒蓋14、盒座15、電池蓋16及電路主板17等。
本實用新型採用盒蓋14安裝在盒座15上，電路主板17安裝在盒座15 內，顯示板13安裝在電路主板17上面，蓋板8安裝在盒蓋14上，面板9鑲在 蓋板8上，電池12安裝在盒座15的後面，電池蓋16蓋在盒座15的後面，標牌11粘貼在盒座15的後面，盒座15上設置有安裝腳10。所述電路主板17 上設置控制電路。
如圖2所示所述控制電路包括第一、第二、第三電流互感器la、 lb、 lc，第一、第二、第三取樣電路2a、 2b、 2c，微處理器(MSP430F4250) 5， 液晶顯示屏3，鋰電池4，仿真調試接口 6及鍵盤7等。電流輸入的信號傳入 儀表內的第一、第二、第三電流互感器la、 lb、 lc，第一、第二、第三電流 互感器la、 lb、 lc的輸出端通過導線分別與第一、第二、第三取樣電路2a、 2b、 2c輸入端連接，第一、第二、第三取樣電路2a、 2b、 2c輸出端通過導 線分別與微處理器(MSP430F4250) 5輸入端連接，鋰電池4輸出端通過導線 與微處理器(MSP430F4250) 5輸入端連接，微處理器(MSP430F4250) 5輸出 端通過導線連接液晶顯示屏3，鍵盤7通過導線連接微處理器(MSP430F4250) 5，微處理器(MSP430F4250) 5通過導線連接仿真調試接口 6。
本實用新型由鋰電池4對微處理器MPS430F4250 5進行供電，然後把檢測 電流輸入的信號，傳入儀表內檢測第一、第二、第三測電流互感器la、 lb、 lc進行變比。再由變比後的電流輸入到第一、第二、第三取樣電路2a、 2b、 2c中的電阻，進行取樣電路的模擬信號取樣，再把第一、第二、第三取樣電路 2a、 2b、 2c的模擬信號，通過微處理器MSP430F4250 5晶片進行數據信號的 轉換,數據信號經微處理器MSP430F42505內的程序，通過算法進行處理，得到 電流的真有效值，然後再通過微處理器MSP430F4250 5內部的LCD驅動器驅 動液晶顯示屏3顯示相應數值，達到了檢測的要求。再把軟體通過仿真調試 接口 6輸入到微處理MPS430F4250 5中，在鍵盤7裡輸入相關的工作參數到 微處理MPS430F4250 5，通過軟體的運行，達到可以進行數據的處理及對微處 理器電源控制，使微處理器在不處理數據時處於待機狀態，達到節電的效果。 由於採用TI公司生產的16位微處理器MSP430F4250主晶片，並配置軟體，可 使該儀表能達到定時喚醒CPU的功能，使該儀表在大部分時間內主晶片處於 超低功耗的待機狀態，可以使該儀表長期平均工作電流僅為7uA。
如圖3所示，第一取樣電路2a的元器件連接關係如下
由外電路輸入連接第一電流互感器la的第一接點Al和第二接點A2，電 阻Rl的一端分別通過導線連接第一電流互感器la的第一接點Al、二極體Dl 輸出端、二極體D2輸入端及電阻R2的一端；電阻Rl的另一端分別通過導線 連接第一電流互感器la的第二接點A2、 二極體D3的輸出端、二極體D4的 輸入端及電阻R3的一端；電阻R2的另一端分別通過導線連接電容Cl 一端及微處理器MSP430F4250I1輸出端；電容Cl另一端接地GND。電阻R3的另一 端分別通過導線連接電容C2 —端及微處理器MSP430F4250I2輸出端；電容 C2另一端接地GND。二極體Dl輸入端接電源Vcc; 二極體D2輸出端接地GND。 二極體D3接電源Vcc; 二極體D4輸出端接地GND。微處理器MSP430F425011、 12兩端輸出。
其工作有由外電路輸入電流至第一電流互感器的輸入端，電流互感器進 行電流變比，變比後電流互感器輸出到電阻產生電流的變化，然後有電流通過 二極體Dl和二極體D2的進行整流，由交流變成直流，再把直流電流輸入到電 阻及電容組成為濾波電路對一路電路進行濾波，另外一路電流在有通過二極 管D3和二極體D4的進行整流，由交流變成直流，並把直流電流輸入到電阻及 電容組成濾波電路對另外一路電路進行濾波，這二路電路組成輸出到微處理 器。以上的電路為一路的電流的檢測，其它的第二、第三取樣電路2b、 2c二 路原理同上，結構相同。
權利要求1、一種低功耗電池供電三相電流表，包括盒蓋(14)、盒座(15)，盒蓋(14)安裝在盒座(15)上，其特徵是電路主板(17)安裝在盒座(15)內，顯示板(13)安裝在電路主板(17)上面，蓋板(8)安裝在盒蓋(14)上，面板(9)鑲在蓋板(8)上，電池(12)安裝在盒座(15)的後面，所述電路主板(17)上設置控制電路。
2、 根據權利要求1所述的低功耗電池供電三相電流表，其特徵在於所述 控制電路包括第一、第二、第三電流互感器(la、 lb、 lc)，第一、第二、第 三取樣電路(2a、 2b、 2c)，微處理器(5)，液晶顯示屏(3)，鋰電池(4)， 仿真調試接口 (6)及鍵盤(7);第一、第二、第三電流互感器(la、 lb、 lc) 的輸出端通過導線分別與第一、第二、第三取樣電路(2a、 2b、 2c)輸入端 連接，第一、第二、第三取樣電路(2a、 2b、 2c)輸出端通過導線分別與微 處理器(5)輸入端連接，鋰電池(4)輸出端通過導線與微處理器(5)輸入 端連接，微處理器(5)輸出端通過導線連接液晶顯示屏(3)，鍵盤(7)通 過導線連接處理器(5)，微處理器(5)通過導線連接仿真調試接口 (6);所述鋰電池(4)對微處理器(5)進行供電，把檢測電流輸入的信號，傳 入第一、第二、第三電流互感器(la、 lb、 lc)進行變比；所述第一、第二、第三電流互感器(la、 lb、 lc)變比後的電流分別輸 入到第一、第二、第三取樣電路(2a、 2b、 2c)中的電阻進行模擬信號取樣；所述微處理器(5)進行數據信號的轉換，且進行處理，得到檢測電流的 數據；所述仿真調試接口 (6)輸入程序到微處理器內，且使用鍵盤7設定工作 參數。
3、 根據權利要求2所述的低功耗電池供電三相電流表，其特徵在於所述第一取樣電路的元器件連接關係如下由外電路輸入連接第一電流互感器(la)的第一接點(Al)和第二接點 (A2)，電阻(Rl)的一端分別通過導線連接第一電流互感器(la)的第一 接點(Al)、 二極體(Dl)輸出端、二極體(D2)輸入端及電阻(R2)的一端； 電阻(Rl)的另一端分別通過導線連接第一電流互感器(la)的第二接點(A2)、 二極體(D3)的輸出端、二極體(D4)的輸入端及電阻(R3)的一端；電阻(R2)的另一端分別通過導線連接電容(Cl) 一端及微處理器(II)輸出端； 電容(Cl)另一端接地(GND);電阻(R3)的另一端分別通過導線連接電容(C2) —端及微處理器(12)輸出端；電容(C2)另一端接地(GND); 二極 管(Dl)輸入端接電源(Vcc); 二極體(D2)輸出端接地(GND); 二極體(D3) 接電源(Vcc); 二極體(D4)輸出端接地(GND)。
專利摘要本實用新型涉及一種低功耗電池供電三相電流表，具體地說是用乾電池供電，可以替代機械式電流儀表。特徵是電路主板安裝在盒座內，顯示板安裝在電路主板上面，蓋板安裝在盒蓋上，面板鑲在蓋板上，電池安裝在盒座的後面，電池蓋蓋在盒座的後面，標牌粘貼在盒座的後面，所述電路主板上設置控制電路。控制電路由第一、第二、第三電流互感器1a、1b、1c，第一、第二、第三取樣電路2a、2b、2c，微處理器，液晶顯示屏，鋰電池，仿真調試接口及鍵盤等通過導線連接組成。本實用新型在抗幹擾性上可大大減少交流電的幹擾，耗電功耗低，製造成本低，LCD液晶顯示效果好。
文檔編號G01R19/00GK201229374SQ20082004094
公開日2009年4月29日 申請日期2008年6月26日 優先權日2008年6月26日
發明者查賽彬 申請人:博耳(宜興)電力成套有限公司