多戶共用、分戶計量的智能化電能表的製作方法
2023-05-17 05:03:01
專利名稱：多戶共用、分戶計量的智能化電能表的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電能計量裝置，特別是涉及一種智能化電能計量裝置。
近10年來，隨著高新技術向電力建設的滲透，電能計量裝置發生了很大的改變。多功能電能集中抄收系統、預付費系統及遠程抄表系統等新技術在電力建設中得到了推廣應用，大大推動了電能計量行業的發展與進步。雖然上述電能計量裝置可以初步改變抄費員逐戶查抄，但對每戶電能表的依賴是無法消除的，因此一戶一表是必不可少的環節。
為改變目前所用的電能計量裝置存在的依賴於一戶一表的狀況，實現電能計量系統的集中控制，特提出本實用新型。
本實用新型包括採樣電路和測量電路，採樣電路由並聯在用戶供電線路中的分壓電阻Ru1和Ru2、串聯在用戶供電線路中的採樣電阻RI及開關S組成，為測量電路提供採樣電壓Ui、採樣電流Ii；測量電路包括採集採樣電壓Ui、採樣電流Ii的多路輸入開關1，對採樣電壓Ui、採樣電流Ii進行整流的檢波器2、3，對Ui、Ii進行模數轉換的模/數轉換器(ADC)4、存儲轉換後數據的存儲器(RAM)7、顯示器8、控制處理器(CPU)5和程序存儲器(ROM)12、鍵盤9，開關電源10和穩壓器11。
採樣電路的主要任務是為測量電路提供採樣電壓Ui、採樣電流Ii。為了減少電能損耗，分壓電阻Ru1和Ru2的取值應適當大些，例如可以取220KW+1KW。當電壓為220V時，其上所耗電流只有約1mA，其功耗只有220mw。同時為適合模數轉換器對用戶電壓、電流採樣，分壓電阻Ru2上所取的電壓最好為1V左右。設Ru2上測得的電壓為u，則a，o兩點之電壓U為U=221(V)(1)]]>為減少電能損耗，採樣電阻RI值應取得儘可能小些。例如，可以取0.1W，設RI兩端(即b，o兩點)的電壓為UI，則UI=IRI]]>因此，I＝UI/RI＝UI/0.1W＝10UI(A)…………
電壓U和電流I都是交流信號，而且幅值也隨用電情況而變化。將它們取絕對值後積分，便可得到電能(即千瓦小時)。用P表示電能，則
測量電路中，當多路開關1接通用戶1時，電壓U和UI分別都檢波器2、3被整流成單向的半正弦波，也就是相當於取了絕對值。模數轉換器實時地將U和UI轉換成數字量，並送到存儲器順序地存儲起來，存儲後的數據根據實際需要，可以通過預置在ROM 12中的控制程序作如下處理(a)按(1)，(2)和(3)式計算測到的電能；(b)根據規定的電價得到應付電費；(c)將預付的電費減去應付電費，得到預付電費的餘額；(d)當預付電費的餘額等於0或者小於某一規定值後(例如可定為1分錢)時，自動跳閘斷電。
ROM 12中的預定程序與CPU 5配合，除完成上述對每一戶的計量外，還使多路開關1對各用戶的電壓和電流順序逐戶掃描採樣。例如，程序規定每次對每戶採樣時間為T，為了提高精度和計算方便，可以將T選為電源周期的整數倍(例如可以為50分之一秒)，那麼，每秒鐘就順序對50戶進行了測量，或者說是每秒鐘對每一戶都採樣測量了電功率。這樣連續地測量，便可將每戶的電量積累起來。
鍵盤9是用來控制顯示器8顯示每戶的用電量和預付電費的餘額等。開關電源10是提供電子線路所需。
圖1本實用型採樣電路的電路聯接圖；圖2本實用新型測量電路原理方框圖，其中6-輸出接口。
本實用新型具有以下特點1)多戶共用一個電能計量裝置，可以大大節省電能裝置的投資和電網改造費用，並且便於集中管理和控制；2)分戶計費和遠程抄表可以節省大量的人力物力，特別是在農村、山村或偏遠地區更有優勢；3)分時計費可以活躍電力市場，合理配置電力資源；4)預付電能費功能能夠促進社區物業管理的運行和發展；5)通過多路開關對各用戶的電壓和電流順序逐戶掃描採樣，可實現多戶(2-64戶或以64戶為基本單元的
戶)共用一個電能表；6)對每一戶分別計量所用的電能，並能分別顯示(列印可選)每戶所消費的電能，其精度達到國標級別1.0和2.0的要求。
權利要求1.多戶共用、分戶計量的智能化電能表，其特徵在於本實用新型包括採樣電路和測量電路，其中，採樣電路由並聯在用戶供電線路中的分壓電阻Ru1和Ru2、串聯在用戶供電線路中的採樣電阻RI及開關S組成，為測量電路提供採樣電壓Ui、採樣電流Ii；測量電路包括採集採樣電壓Ui、採樣電流Ii的多路輸入開關，對採樣電壓Ui、採樣電流Ii進行整流的檢波器，對Ui、Ii進行模數轉換的模/數轉換器(ADC)、存儲轉換後數據的存儲器、顯示器、控制處理器(CPU)和只讀存儲器(ROM)、鍵盤，開關電源和穩壓器。
2.根據權利要求1所述的電能表，其特徵在於為了減少電能損耗，分壓電阻Ru1和Ru2的取值應適當大些，採樣電阻RI值應取得儘可能小些。
3.根據權利要求1和2所述的電能表，其特徵在於為適合模數轉換器對用戶電壓、電流採樣，從分壓電阻上所取的電壓最好為1V。
專利摘要多戶共用、分戶計量的智能化電能表,包括採樣電路和測量電路,其中,採樣電路由分壓電阻、採樣電阻及開關組成,為測量電路提供採樣電壓和採樣電流;測量電路包括多路輸入開關,檢波器,模/數轉換器(ADC)、存儲轉換後數據的存儲器、顯示器、控制處理器(CPU)和只讀存儲器(ROM)。通過多路開關對各用戶的電壓和電流順序逐戶掃描採樣、計算,從而實現多戶共用一個電能表,分戶計量的功能。
文檔編號G01R11/00GK2366855SQ99233199
公開日2000年3月1日 申請日期1999年4月23日 優先權日1999年4月23日
發明者何繼善 申請人:何繼善