专利名称：三相电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三相电能表，用于电能计量。
本实用新型三相电能表，其主要的技术特点是，用分流器作为电流的取样部件代替原有电能表的互感器。它主要由三个单相电流取样部件(分流器)、三个单相电压取样部件、三个单相电能计量芯片、六个光电隔离部件(光耦)、采集各相电压相位和幅值的电阻分压器和放大器，以及CPU、存储器、显示器(LCD)、通讯接口、按键组成。各相的分流器的电流相位信号输出接口通过光电隔离部件与CPU相连，各相的分流器的电流信号输出接口以及各相的电压取样部件的电压信号输出接口与电能计量芯片相连，电能计量芯片的电能信号输出接口通过光电隔离部件(光耦)与CPU相连。电阻分压器和放大器的电压的幅值信号、相位信号的输出接口与EPLD、CPU相连。CPU连接存储器、显示器、通讯接口、按键。
本实用新型三相电能表由于采用分流器作为电流取样部件，成本大大降低，无磁饱和现象，抗外部交、直流磁场，计量准确。
图2为本实用新型三相电能表原理方框图；图3为本实用新型三相电能表电路图(由图3-1和图3-2合成)；图4为本实用新型三相电能表电源部分的电路图。
本实用新型三相电能表采用分流器作为电流取样部件。为解决三相之间的隔离问题，本方案采用三个完全独立的数据采集模块，因此，该三相电能表使用的是单相电能计量芯片。它主要由三个单相电流取样部件(分流器)、三个单相电压取样部件、三个单相电能计量芯片、六个光电隔离部件(光耦)、采集各相电压相位和幅值的电阻分压器和放大器，以及CPU、存储器、显示器(LCD)、通讯接口、按键组成。各相的分流器的电流相位信号输出接口通过光电隔离部件与CPU相连，各相的分流器的电流信号输出接口以及各相的电压取样部件的电压信号输出接口与电能计量芯片相连，电能计量芯片的电能信号输出接口通过光电隔离部件(光耦)与CPU相连。电阻分压器和放大器的电压相位信号和幅值信号的输出接口与EPLD、CPU相连。CPU连接存储器、显示器、通讯接口、按键。
本实用新型三相电能表的工作原理如下(以A相为例)1、电能信号的采集解决三相之间的隔离而采用三个完全独立的采集模块。采用单相电能计量芯片。其计量的电能经过光耦输出给CPU统一处理。具体方法是把A相的电压通过电阻由1R1、1R2……一直到1R22连接到信号地(AGND)。电压的信号取自电阻1R22上，送到电能计量芯片AD7755的第7脚，电流信号从分流器取到后送到AD7755的5脚和6脚。供A相电能芯片工作的电源由R4、U6、U8、C15、C5、U12、C18、C11构成。再对AD7755的外围加一些其自身所需的分离元件，AD7755就可以输出电能脉冲了，电能脉冲由AD7755的22脚输出到U8(光耦)，光耦的另一侧把电能信号送给CPU，电压和电流的反向信号由AD7755芯片检测出来后，通过光耦U12、U13、U14送到CPU，用以计算各种电能。
2、电压信号的采集电压幅值的采集是把A相电压引到插座4X6，经过4R11、4R22、4R13的分压后由V1、D1和4R7组成射极跟随器，并把网络标号为Ra2的信号送到TLC2543的采样端，由TLC2543把模拟信号转化为数字信号供CPU使用。
电压相位的采样电路由LM324、4R9、4R10构成。当网络标号为LA处的信号过零点时，网络标号为NET7处的电平就会翻转，此信号由3U3(EPLD)计算后送给CPU处理。
3、电流信号的采集电流的相位由1C17、1R36、1R37、LM324、1R38、1R39、1R40、1R41、1R42、U5检测出来，当网络标号为ad1和ad2处的电压信号的差值的符号由正变成负或由负变成正时，网络标号为NET6处的电压就会翻转。翻转时，EPLD就会检测到，并把它送到CPU，而且NET6处的电压高或低代表了电流的方向。
B相、C相信号采集方法与A相相同。
由于有了电压的信号、相位，电流的相位以及电能、电压和电流的方向以及时间，CPU可以算出电流幅值、各象限的有功电能、无功电能、有功功率、无功功率，单位时间的最大需量，最大需量发生时间、最低需量发生时间等电网的各种运行数据，进而可以存储、显示、传输以上数据。
权利要求1.一种三相电能表，其特征是由三个分流器分别作为三个单相电流取样部件，同时还包括三个单相电压取样部件、三个单相电能计量芯片、六个光耦、采集各相电压相位和幅值的电阻分压器和放大器，以及EPLD、CPU、存储器、显示器、通讯接口、按键组成，各相的分流器的电流相位信号输出接口通过光电隔离部件与CPU相连，各相的分流器的电流信号输出接口以及各相的电压取样部件的电压信号输出接口与电能计量芯片相连，电能计量芯片的电能信号输出接口通过光电隔离部件(光耦)与CPU相连，电阻分压器和放大器的电压相位信号、幅值信号的输出接口与EPLD、CPU相连，CPU连接存储器、显示器、通讯接口、按键。
专利摘要本实用新型公开了一种三相电能表，其主要的技术特点是，用分流器作为电流的取样部件。为解决三相之间的隔离问题，本方案采用三个完全独立的数据采集模块。该电能表成本低，无磁饱和现象，抗外部交、直流磁场，计量准确。
文档编号G01R22/00GK2578837SQ0226399
公开日2003年10月8日 申请日期2002年8月28日 优先权日2002年8月28日
发明者周秉仁, 丁建国 申请人:南京三能电力仪表有限公司