創(chuàng)意無(wú)極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項(xiàng)國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利——一種智能電表。該專利由佛山奇正電氣有限公司申請(qǐng)，并于2017年7月25日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說(shuō)明

本實(shí)用新型涉及一種低壓電器，尤其涉及一種電氣儀表。

發(fā)明背景

目前智能電表因其功能齊全，在供電配電中廣泛使用，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電表，但智能電表也因?yàn)槠涔δ芟鄬?duì)比較強(qiáng)大，用得功能器件較多，加上其所在工作環(huán)境電磁干擾比較強(qiáng)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，造成其整體成本相對(duì)較高，功耗過(guò)大，可靠性不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有智能電表存在上述缺陷，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)科學(xué)簡(jiǎn)單、功耗小、成本低的智能電表。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的方案是：一種智能電表，包括殼體、安裝組件和電路組件；殼體背部設(shè)有與電路組件電氣連接的接線端子；電路組件設(shè)置于殼體內(nèi)；其特征是：所述電路組件包括以下電路：外接連接端子，用于外接信號(hào)的輸入或輸出連接；系統(tǒng)直流供電電路，由其負(fù)責(zé)給各部分電路供電；微控制器電路，作為各種輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的處理單元和控制單元；按鈕，直接和微控制器電路的輸入端連接，用于向微控制器電路輸入人機(jī)交互指令；單相或三相電壓取樣電路，直接和微控制器電路的功能輸入端連接，由微控制器電路進(jìn)行信號(hào)處理及A/D轉(zhuǎn)換處理；電流感應(yīng)電路，其輸出端與外接連接端子連接，作為電流信號(hào)的傳感器，獲取系統(tǒng)單相或三相的電流信號(hào)。

▲圖為本實(shí)用新型的電路組件的電路原理框圖(單相智能電表)

單相或三相電流信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，與電流感應(yīng)電路輸出端連接，將電流感應(yīng)電路的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)；單相或三相電流信號(hào)調(diào)制電路，其輸入端與電流信號(hào)轉(zhuǎn)換電路連接，其輸出端與微控制器電路的輸入端連接，輸入電流信號(hào)轉(zhuǎn)換得到的電壓信號(hào)到微控制器電路，由微控制器電路對(duì)其輸入的電壓信號(hào)進(jìn)行處理；顯示模塊電路，直接和微控制器電路的輸出端連接，由微控制器電路控制其顯示；可編程存儲(chǔ)器電路，通過(guò)光電隔離器與微控制器電路的IIC總線接口連接，由微控制器電路對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的擦寫(xiě)；LED狀態(tài)指示電路，直接和微控制器電路的輸出端連接，由微控制器電路控制其點(diǎn)亮，與顯示模塊電路配合，作狀態(tài)指示用；通訊電路，通過(guò)光電隔離器與微控制器電路的串行接口連接，由微控制器電路控制其與外圍設(shè)備進(jìn)行通訊。

在線編程電路，直接和微控制器電路的在線編程接口連接，用于微控制器電路的程序燒寫(xiě)到微控制器電路內(nèi)部的存儲(chǔ)器中；繼電輸出電路，直接和微控制器電路的輸出端連接，由微控制器電路控制其動(dòng)作，其輸出端與外接連接端子連接；遙信信號(hào)輸入電路，直接和微控制器電路的輸入端連接，用于獲取斷路器、重合器、繼電器等接點(diǎn)的變位信息的開(kāi)關(guān)量信息。

作為上述方案的進(jìn)一步說(shuō)明，前述系統(tǒng)直流供電電路包括兩路獨(dú)立分開(kāi)的5V直流電壓輸出電源模塊，以及一個(gè)3 .3V直流電壓輸出的主芯片穩(wěn)壓電路，主芯片穩(wěn)壓電路為微控制器電路提供電源，主芯片穩(wěn)壓電路與其中一路5V直流電壓連接。

作為上述方案的進(jìn)一步說(shuō)明，前述微控制器為型號(hào)為71M6541D的電表芯片；電表芯片外接有晶振電路，電表芯片電源端與3 .3V的主芯片穩(wěn)壓電路輸出端連接。

作為上述方案的進(jìn)一步說(shuō)明，前述電流感應(yīng)電路由電流互感器構(gòu)成，單相或三相電流信號(hào)轉(zhuǎn)換電路均包括并聯(lián)在各自對(duì)應(yīng)的電流互感器輸出端的電壓轉(zhuǎn)換電阻；單相或三相電流信號(hào)調(diào)制電路均包括以下阻容網(wǎng)絡(luò)電路單元，阻容網(wǎng)絡(luò)電路單元包括由兩個(gè)串聯(lián)的電阻組成的電阻組和由兩個(gè)串聯(lián)的電容組成的電容組，電阻組和電容組并聯(lián)在電壓轉(zhuǎn)換電阻兩端，電阻組和電容組兩端之間均各用一個(gè)電阻連接，電阻組和電容組的中點(diǎn)連接在一起，作為電流轉(zhuǎn)換成電壓后的電壓信號(hào)公共參考電位端，定義為信號(hào)接地端；電容組兩端部與電表芯片的相應(yīng)A/D轉(zhuǎn)換輸入端連接，電容組兩端部與電表芯片連接處與主芯片穩(wěn)壓電路地線之間接有抗干擾電容器；信號(hào)接地端與電表芯片參考電壓端連接，信號(hào)接地端通過(guò)一個(gè)電感器與主芯片穩(wěn)壓電路輸出端連接。

由上可知，本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)：具有可編程測(cè)量、顯示、報(bào)警、數(shù)字通訊和模擬量變送輸出等功能的智能儀表，廣泛應(yīng)用變電站自動(dòng)化、配電自動(dòng)化、智能建筑、自動(dòng)化生產(chǎn)線、測(cè)試臺(tái)等。真有效值測(cè)量，精度高，穩(wěn)定性好。結(jié)合系統(tǒng)軟件，互感器變比可通過(guò)儀表按鍵現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置，使用方便靈活。4位高亮紅色數(shù)碼管顯示器顯示；可選一路或二路繼電器報(bào)警輸出，實(shí)現(xiàn)上下限報(bào)警功能；可選RS485數(shù)字通訊接口，可與各種PLC、HMI、組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)；結(jié)構(gòu)科學(xué)簡(jiǎn)單，功能多，使用元器件少，容易制造，體積小。