一種電子式單相電能表的製作方法

2023-12-01 06:55:31 5

一種電子式單相電能表的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電能表，特別涉及一種電子式單相電能表；包括以下模塊：電流採樣模塊：將負載電流進行分流和濾波處理後的電流信號傳送到電能計量模塊；電壓採樣模塊：將市電進行降壓濾波後的電壓信號傳送到電能計量模塊；電能計量模塊：將電流信號和電壓信號轉換為功率脈衝信號輸出到單片機模塊和檢測接口電路；單片機模塊：將功率脈衝信號發送到顯示模塊；檢測接口電路：顯示電能計量模塊工作狀態，並提供外部設備接口；顯示模塊：顯示計量情況；電源轉換模塊：將外部電壓進行轉換，為電能計量模塊和單片機模塊提供工作電壓；本實用新型結構簡單，總體穩定性好，工作中的調校周期長，測量精度高，適用範圍廣，功耗低。
【專利說明】
一種電子式單相電能表
技術領域
[0001]本發明涉及一種電能表，特別涉及一種電子式單相電能表。
【背景技術】
[0002]一直以來，感應式機械電能表具有較大的市場，但機械電錶有著較大的缺點，機械電能表因採用機械轉動方式工作，摩擦力不穩定，因此穩定性較差，經運輸後準確度就可能超差，在安裝之前必須重新調校，安裝運行後隨著使用時間的增加，穩定性又會逐漸變差。機械電能表由於採用磁路結構非線性失真大，一致性差，因此要採用各種補償機構，採用補償機構又降低了穩定性，也不利於生產使用中的調校。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在於克服現有技術中所存在的上述不足，提供一種採集精度高、穩定性強的電子式單相電能表。為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案:
[0004]—種電子式單相電能表，其特徵在於，包括以下模塊:電流米樣模塊:包括分流電路和電流濾波電路，將負載電流進行分流和濾波處理後的電流信號傳送到電能計量模塊的電流通道;電壓採樣模塊:包括電壓衰減電路和電壓濾波電路，將市電進行降壓濾波後的電壓信號傳送到電能計量模塊的電壓通道；電能計量模塊:將電流信號和電壓信號合成轉換為功率脈衝信號，並輸出到單片機模塊和檢測接口電路;單片機模塊:將功率脈衝信號進行處理，並將其發送到顯示模塊;檢測接口電路:顯示電能計量模塊工作狀態，並提供外部設備接口 ；顯示模塊:顯示電能表的計量情況;電源轉換模塊:將外部電壓進行轉換，為電能計量模塊和單片機模塊提供工作電壓。
[0005]進一步的，電能計量模塊使用ADE7755晶片，ADE7755適用於單相配電系統的高精度電能計量1C，它可提供基於輸電線電壓和電流計算的瞬時有功功率和平均有功功率，平均有功功率輸送到單片機模塊進行處理後發送到顯示模塊，瞬時有功功率輸送到檢測接口電路，通過外接設備進行校驗。
[0006]進一步的，電源轉換模塊結構為:變壓器Tl的正輸出端通過正向連接二極體Dl到晶片ICl的輸入端，晶片ICl的輸出端作為模塊電壓輸出端，晶片ICl的輸入端分別通過正向極性電容El和電容C2接地，晶片ICl的輸出端分別通過正向極性電容E2和E3接地，將外部電壓轉換為電能計量模塊和單片機模塊所需的工作電壓，晶片輸入輸出端均通過電容接地，保證電壓轉換的穩定性。
[0007]進一步的，晶片ICl使用晶片78L05，提供穩定的5V電壓，並具有良好的內部電流限制和熱關斷特性。
[0008]進一步的，檢測接口電路結構為:電路輸入端通過電阻Rl3連接並聯的發光二極體D4和發光二極體D3的正極，發光二極體D4和發光二極體D3的負極連接光電親合器Ul的輸入端，光電耦合器Ul的輸出端作為檢測接口電路的輸出端，並聯的發光二極體組用於初步顯示電能計量模塊的工作狀態，光電耦合器進行信號隔離，保證了電能表的工作穩定性，防止外接校驗設備對電能表工作進行幹擾。
[0009]綜上所述，本發明結構簡單，總體穩定性好，工作中的調校周期長，測量精度高，適用範圍廣，功耗低。
【附圖說明】

:
[0010]圖1為本發明的原理結構圖；
[0011]圖2為本發明的電源轉換模塊電路圖；
[0012]圖3為本發明的檢測接口電路圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合試驗例及【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發明上述主題的範圍僅限於以下的實施例，凡基於本
【發明內容】
所實現的技術均屬於本發明的範圍。
[0014]實施例
[0015]—種電子式單相電能表，其特徵在於，包括以下模塊:電流採樣模塊:包括分流電路和電流濾波電路，將負載電流進行分流和濾波處理後的電流信號傳送到電能計量模塊的電流通道;電壓採樣模塊:包括電壓衰減電路和電壓濾波電路，將市電進行降壓濾波後的電壓信號傳送到電能計量模塊的電壓通道；電能計量模塊:將電流信號和電壓信號合成轉換為功率脈衝信號，並輸出到單片機模塊和檢測接口電路;單片機模塊:將功率脈衝信號進行處理，並將其發送到顯示模塊;檢測接口電路:顯示電能計量模塊工作狀態，並提供外部設備接口 ；顯示模塊:顯示電能表的計量情況;電源轉換模塊:將外部電壓進行轉換，為電能計量模塊和單片機模塊提供工作電壓。電能計量模塊使用ADE7755晶片。
[0016]如圖2所示，電源轉換模塊結構為:變壓器Tl的正輸出端通過正向連接二極體Dl到晶片ICl的輸入端，晶片ICl的輸出端作為模塊電壓輸出端，晶片ICl的輸入端分別通過正向極性電容El和電容C2接地，晶片ICl的輸出端分別通過正向極性電容E2和E3接地。晶片ICl使用晶片78L05。
[0017]二極體Dl可以使用IN4007，起整流作用，將變壓後的交流電轉化為單脈衝的直流電，同時變壓器Tl的兩個輸入端之間可以連接一個壓敏電阻，在電路承受過壓時進行電壓鉗位，吸收多餘的電流以保護內部敏感器件。壓敏電阻可以使用具有820V的工作耐壓14K821。
[0018]如圖3所示，檢測接口電路結構為:電路輸入端通過電阻R3連接並聯的發光二極體D4和發光二極體D3的正極，發光二極體D4和發光二極體D3的負極連接光電親合器Ul的輸入端，光電耦合器Ul的輸出端作為檢測接口電路的輸出端。
[0019]光電耦合器Ul可以使用PS2501-1，其包括一個砷化鎵發光二極體和一個NPN型矽光電電晶體，具有高隔離電壓，而且器件使用DIP封裝，適合在PCB上穿孔焊接，操作方便，晶片面積與封裝面積之間的比值較大方便器件散熱。
【主權項】
1.一種電子式單相電能表，其特徵在於，包括以下模塊: 電流採樣模塊:包括分流電路和電流濾波電路，將負載電流進行分流和濾波處理後的電流信號傳送到電能計量模塊的電流通道； 電壓採樣模塊:包括電壓衰減電路和電壓濾波電路，將市電進行降壓濾波後的電壓信號傳送到電能計量模塊的電壓通道； 電能計量模塊:將電流信號和電壓信號合成轉換為功率脈衝信號，並輸出到單片機模塊和檢測接口電路； 單片機模塊:將功率脈衝信號進行處理，並將其發送到顯示模塊； 檢測接口電路:顯示電能計量模塊工作狀態，並提供外部設備接口 ； 顯示模塊:顯示電能表的計量情況； 電源轉換模塊:將外部電壓進行轉換，為電能計量模塊和單片機模塊提供工作電壓。2.根據權利要求1所述的一種電子式單相電能表，其特徵在於，所述電能計量模塊使用ADE7755晶片。3.根據權利要求1所述的一種電子式單相電能表，其特徵在於，所述電源轉換模塊結構為:變壓器TI的正輸出端通過正向連接二極體DI到晶片I Cl的輸入端，晶片I Cl的輸出端作為模塊電壓輸出端，晶片ICI的輸入端分別通過正向極性電容EI和電容C2接地，晶片ICI的輸出端分別通過正向極性電容E2和E3接地。4.根據權利要求3所述的一種電子式單相電能表，其特徵在於，所述晶片ICl使用晶片78L05o5.根據權利要求1所述的一種電子式單相電能表，其特徵在於，所述檢測接口電路結構為:電路輸入端通過電阻R3連接並聯的發光二極體D4和發光二極體D3的正極，發光二極體D4和發光二極體D3的負極連接光電親合器UI的輸入端，光電親合器UI的輸出端作為檢測接口電路的輸出端。
【文檔編號】G01R22/10GK205720428SQ201620680878
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月30日
【發明人】林柏
【申請人】四川傑斯頓電氣設備有限公司