電子電度表的製作方法

2023-07-09 05:38:41 1

專利名稱：電子電度表的製作方法
技術領域：
本發明屬於電力系統計量儀表在已有的技術和產品中，用電設備消耗電能的計量由兩種方法實現一種是機械方法，根據磁電原理，使所耗的能量反應在轉動矩上，然後變為計量數據顯示；另一種是A／D轉換晶片把摸擬信號變為數位訊號，由數字計算電路去完成計算和計量顯示。
使用上述技術的缺點在於第一種方法測量誤差大，有機械磨損，易損壞，需經常校正。第二種方法電路複雜，成本高，僅用於校正儀表。並且上述兩種儀表的自身耗能大，消耗了許多電能。
本發明的目的在於提供一種結構簡單，成本低，計量精度高且減少自身能耗的電度表，用於計量用電設備所消耗的電能。
本發明的構思是把乘法電路［3］與電壓－頻率轉換電路［4］結合應用，產生的效果是任一單位時間內輸出的脈衝個數總和N(o～t)正比於用電設備所耗電能，用公式表示即N(o～t)∝∫toUIdt脈衝輸入到顯示部件［5］中，得到的顯示結果即為電能用量。
本發明由下列五個主要電路組合而成，如

圖1.圖2.所示，用電設備電路中的電壓信號(U)。電流信號(I)由探測電路［1］［2］轉換為信號(C)(D)，信號(C)(D)的輻值分別正比於(U)(I)。乘法器電路［3］接收到信號(C)(D)後，經過乘法運算得到電功率的表達信號(P)。即P∝UI
此信號送入電壓－頻率轉換電路［4］，由這個電路將功率信號(P)積分，變為脈衝個數輸出，其總和N(o～t)反應了在o～t時間內的耗能總量。脈衝信號(H)被送入顯示部件的分頻電路［7］，它的作用是為了提高計量容量及降低對顯示計數電路［5］的性能要求，分頻後的脈衝信號H／16384經顯示計數電路［5］的顯示之後，就完成了電度表的功能要求。
附圖1.是本發明的方框圖附圖2.是本發明的電路波形圖附圖3.是本發明的一個電路結構示意圖本發明的一個實施例，參見附圖3電網中的電壓信號(U)送入探測電路［1］中，此信號是被變換為一個輻值正比於(U)大小的電壓信號(C)，信號(C)是直流的反應了電壓信號(U)的平均值在探測電路中還包含了濾波電路［8］，以防高壓脈衝對電路的影響。用電設備消耗的電流(1)大小由電流探測電路［2］變為電壓信號(D)，輻度正比於電流(1)的大小。此電路［2］中的穩壓二極體［10］是為防止短路時保護內部電路設置的，電流(I)的表達信號(D)是經過精密整流濾波後得到的。乘法器電路［3］將探測電路［1］、［2］的輸出信號(C)(D)相乘，輸出能表示功率大小的電壓信號(P)，這個信號被送入電壓－頻率轉換電路［4］中，電壓－頻率轉換電路［4］主要由CMOS集成電路CD4046B構成，具有很高的線性度，電路［4］將電壓表示的功率信號(P)轉換為個數與之成正比的脈衝串(H)輸出，由分頻電路［7］分頻，分頻電路的型號為CD4060B，它輸出H／16384的脈衝信號，此信號由顯示部件［5］顯示出來。顯示部件由MC14553CP作為計數顯示晶片。晶片74LS48解碼驅動LED［9］顯示出結果。電源部件中的電池［11］的作用是為了在斷電期間保持數據，在正常工作時被充電。
權利要求1.一種用於電力系統計量的電子電度表其特徵在於它是由下列部件組合而成(A).兩個信號探測電路[1][2]，它們分別與電壓信號(U)電流信號(I)相連接；(B)一個模擬乘法器電路[3]，它將兩個信號探測電路[1][2]的輸出信號(C)(D)的乘積輸出；(C)一個電壓一頻率轉換器[4]，它的輸入端連接於模擬乘法器[3]上；(D)一個分頻器[7]和計數顯示組件[5]，它與電壓一頻率轉換器[4]相連接，輸出與LED[9]連接；(E)一個電源組件[6]。
2.據權利要求1.所述的電子電度表，其特徵在於由電壓－頻率電路［4］實現從連續量到離散量的轉換。
3.據權利要求1.所述的電子電度表，其特徵在於由摸擬乘法器電路［3］，實現瞬時功率的計算。
4.據權利要求1.2.所述的電子電度表，其特徵在於顯示組件［5］，可以根據不同的要求由機械方式及電子方式實現。
專利摘要電子電度表屬於電力系統計量儀表，目的是用來計量用電設備所消耗的電能。它是由一個電壓—頻率轉換電路，一個模擬乘法器電路，以及信號探測電路，分頻和計數顯示電路，電源等輔助電路構成。此裝置能精確地計量用電設備所耗電能，同時降低自身的能耗，能方便地與數字電路相連接，為電力系統的自動控制打下基礎。
文檔編號G01R21/133GK2060553SQ90201650
公開日1990年8月15日 申請日期1990年2月19日 優先權日1990年2月19日
發明者劉紅義 申請人:劉紅義