一種多功能電測儀表的製作方法

2023-08-12 23:01:51

專利名稱：一種多功能電測儀表的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量儀表，具體的說，涉及一種用於測量電壓、電流、有功、無功、電度、並且具有標準模擬量輸出、多路報警信號輸出的多功能電測儀表。
背景技術：
目前，由於對能源的監測管理要求越來越高，電力系統實時電力相量測量日益受到關注，各企業投入大量人力物力在這方面進行研究升級。但多數採用集成電路來測量各參數，由於其外圍電路結構比較複雜，導致成本高，測量精度、測量範圍受專用集成電路性能的限制。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是針對以上不足，提供了一種結構簡單、功能強大，成本低廉的多功能電測儀表。為解決以上問題，本實用新型採用以下技術方案:一種多功能電測儀表，其特徵在於:所述電測儀表包括電連接的單片機、越限報警電路、信號濾波電路、採樣電路、模擬量輸出電路、開關量採集電路、顯示電路、時鐘電路和通訊電路；所述單片機內部具有獨立的32位計算引擎，用於接收信號濾波電路和開關量採集電路輸出的信號，並進行處理；所述越限報警電路，對所有測量的參數設置報警門限，輸出報警接點信號；所述信號濾波電路，對經過採樣電路輸出的信號進行濾波，濾除高頻成分及雜波，然後送入單片機進行AD數模轉換；所述採樣電路由精密的電壓電流互感器、低溫漂運放以及低溫漂的精密電阻組成，該部分是將外部的電壓電流信號處理後輸出單片機能處理的信號；所述模擬量輸出電路，將單片機進行DA轉換成4_20mA的標準電流信號或者0_5V的標準電壓信號，輸出至後臺監控電路。所述開關量採集電路，將外部輸入的開關量通過光電隔離處理，送入單片機，單片機根據不同的開關量狀態進行指示或報警；所述顯示電路，將採集到的數據實時顯示出來或將需要設定的參數進行輸入；所述時鐘電路為單片機提供準確的定時時鐘；所述通訊電路，用來連接其他監控中心。本實用新型採用以上技術方案，與現有技術相比，具有以下優點:採用高性能的專用單片機，內部包含32位計算引擎，對信號進行快速周期性採樣，然後對採樣值進行相應的算法計算出各參量，減少了外圍電路，結構簡單、降低了成本。
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。

[0016]附圖1為本實用新型實施例中電測儀表的結構框圖；圖中，1-單片機，2-越限報警電路，3-信號濾波電路，4-採樣電路，5-模擬量輸出電路，6-開關量採集電路，7-顯示電路，8-時鐘電路，9-通訊電路。
具體實施方式
實施例，如圖1所示，一種多功能電測儀表，包括電連接的單片機1、越限報警電路
2、信號濾波電路3、採樣電路4、模擬量輸出電路5、開關量採集電路6、顯示電路7、時鐘電路8和通訊電路9。單片機I的型號為71M6543F-1GT，是TERIDIAN公司高性能單片機，該單片機內部具有獨立的32位計算引擎，運算速度快，適合較複雜的運算，用於接收信號濾波電路3和開關量採集電路6輸出的信號，並進行處理，外設有AD、DA、UART\SPI\等通用外設，內部具有溫度補償電路，計量補償電路。越限報警電路2是通過對所有測量的參數，設置報警門限，輸出報警接點信號，為其它設備啟動報警依據。信號濾波電路3是對經過採樣電路4輸出的信號進行濾波，濾除高頻成分及雜波，然後送入單片機I進行AD數模轉換，採樣完成後，根據不同的算法計算出各電參量。採樣電路4由精密的電壓電流互感器、低溫漂運放以及低溫漂的精密電阻組成，該部分是將外部的電壓電流信號處理後輸出單片機I能處理的信號。模擬量輸出電路5是將單片機I計算出的電參量，通過單片機I進行DA轉換成4-20mA的標準電流信號，或者0-5V 的標準電壓信號，為後臺監控電路提供信號，該功能可以內部編程輸出，方便靈活。開關量採集電路6是可以將外部輸入的開關量，通過光電隔離處理，送入單片機1，單片機I根據不同的開關量狀態進行指示或報警。顯示電路7是一個人機界面，可以將採集到的數據實時顯示出來，也可以將需要設定的參數，進行輸入；時鐘電路8為單片機I提供準確的定時時鐘，配合內部的MCK主控時鐘，CE時鐘，ADC時鐘，MPU時鐘，ICE時鐘，光UART調製時鐘，構成了整個儀表的精準時鐘系統。通訊電路9，可以提供兩種通訊模式，便於和其他設備一起組成系統，或者上傳其他監控中心。本領域技術人員應該認識到，上述的具體實施方式
只是示例性的，是為了使本領域技術人員能夠更好的理解本發明內容，不應理解為是對本發明保護範圍的限制，只要是根據本發明技術方案所作的改進，均落入本發明的保護範圍。
權利要求1.一種多功能電測儀表，其特徵在於:所述電測儀表包括電連接的單片機(I)、越限報警電路(2)、信號濾波電路(3)、採樣電路(4)、模擬量輸出電路(5)、開關量採集電路(6)、顯示電路(7)、時鐘電路(8)和通訊電路(9)； 所述單片機(I)內部具有獨立的32位計算引擎，用於接收信號濾波電路(3)和開關量採集電路(6)輸出的信號，並進行處理； 所述越限報警電路(2)，對所有測量的參數設置報警門限，輸出報警接點信號； 所述信號濾波電路(3)，對經過採樣電路(4)輸出的信號進行濾波，濾除高頻成分及雜波，然後送入單片機(I)進行AD數模轉換； 所述採樣電路(4 )由精密的電壓電流互感器、低溫漂運放以及低溫漂的精密電阻組成，該部分是將外部的電壓電流信號處理後輸出單片機(I)能處理的信號； 所述模擬量輸出電路(5)，將單片機(I)進行DA轉換成4-20mA的標準電流信號或者0-5V的標準電壓信號，輸出至後臺監控電路； 所述開關量採集電路(6)，將外部輸入的開關量通過光電隔離處理，送入單片機(1)，單片機(I)根據不同的開關量狀態進行指示或報警； 所述顯示電路(7)，將採集到的數據實時顯示出來或將需要設定的參數進行輸入； 所述時鐘電路(8)為單片機(I)提供準確的定時時鐘； 所述通訊電路(9 )，用來連接其他監控中心。
專利摘要本實用新型公開了一種多功能電測儀表，單片機接收信號濾波電路和開關量採集電路輸出的信號；越限報警電路對所有測量的參數設置報警門限；信號濾波電路對經過採樣電路輸出的信號進行濾波，送入單片機進行AD數模轉換；採樣電路將外部的電壓電流信號處理後輸出單片機能處理的信號；所述模擬量輸出電路將單片機進行DA轉換成4-20mA的標準電流信號或者0-5V的標準電壓信號，輸出至後臺監控電路，開關量採集電路將外部輸入的開關量送入單片機；通訊電路連接其他監控中心，採用高性能的專用單片機，內部包含32位計算引擎，對信號進行快速周期性採樣，然後對採樣值進行相應的算法計算出各參量，減少了外圍電路，結構簡單、降低了成本。
文檔編號G01R15/12GK202939200SQ20122063735
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月28日 優先權日2012年11月28日
發明者趙強寶, 朱坤玉, 佟雪冰 申請人:濰坊安貝電氣有限公司