专利名称：一种新型三相计量电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及三相电能表计量电路，属于三相电能表计量领域。
背景技术：
目前，三相静止式交流有功电能表的计量是利用专用的三相计量芯片来实现的， 通过微控制器和专用三相计量集成电路通讯，读取电压、电流、功率、相角、功率因数、频率等信息，专用三相计量集成电路还可以用脉冲方式直接输出能量信息，此种计量方式有如下不足在同等的计量采样速率下要求更高的运算速度，导致系统过于繁忙，功耗增大；三相计量集成电路只要有一相损坏就无法进行计量；三相计量集成电路在小信号时相角、功率因数不准，零偏电流大；目前一个三相计量集成电路市价往往高于三个单相计量集成电路的市价和；部分三相计量集成电路采用分时采样各相电压、电流的办法以减少内部使用模数转换器的数目，导致对于瞬变信号的计量响应不及时。因此，应该提供一种新的技术方案解决上述问题。
实用新型内容本实用新型的目的是针对上述不足，提供一种功耗小、工作精度高、使用寿命久、 价格合理的新型三相计量电路。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种新型三相计量电路，包括专用单相计量集成电路(IC1)、专用单相计量集成电路(IC2)、专用单相计量集成电路(IC3)、 微控制器(IC4)、显示器(IXD)、有功脉冲指示灯(LEDl)以及无功脉冲指示灯(LED2)，所述显示器(IXD)、有功脉冲指示灯(LEDl)以及无功脉冲指示灯(LED2)均与微控制器(IC4)连接，所述专用单相计量集成电路(ICl)的INTl端与微控制器(IC4)的INTl端连接，所述专用单相计量集成电路(IC2)的INT2端与微控制器(IC4)的INT2端连接，所述专用单相计量集成电路(IC3)的INT3端与微控制器(IC4)的INT3端连接，所述专用单相计量集成电路(IC1)、专用单相计量集成电路(IC2)、专用单相计量集成电路(IC3)的RX端相互连接， 所述专用单相计量集成电路(IC1)、专用单相计量集成电路(IC2)、专用单相计量集成电路 (IC3)的TX端相互连接，所述专用单相计量集成电路(IC1)、专用单相计量集成电路(IC2)、 专用单相计量集成电路(IC3)的CLK端相互连接。本实用新型一种新型三相计量电路，微控制器通过通讯接口读取三个计量集成电路的电压、电流、有无功功率、功率因数、频率等信息，进行总有无功功率等运算，得到能量值在显示屏上输出，并用有功脉冲指示灯以及无功脉冲指示灯指示有无功功率的大小。该新型三相计量电路还包括CLK，其是微控制器输出的计量时钟信号，三相计量电路还包括 INTU INT2、INT3，微控制器通过对每个单相计量集成电路的过零检测计算得出相角。本实用新型的优点是功耗小、工作精度高、使用寿命久、价格合理。
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以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细叙述。图1为本实用新型的电路原理框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一种新型三相计量电路，包括专用单相计量集成电路 IC1、专用单相计量集成电路IC2、专用单相计量集成电路IC3、微控制器IC4、显示器LCD、有功脉冲指示灯LEDl以及无功脉冲指示灯LED2，显示器LCD、有功脉冲指示灯LEDl以及无功脉冲指示灯LED2均与微控制器IC4连接，专用单相计量集成电路ICl的INTl端与微控制器IC4的INTl端连接，专用单相计量集成电路IC2的INT2端与微控制器IC4的INT2端连接，专用单相计量集成电路IC3的INT3端与微控制器IC4的INT3端连接，专用单相计量集成电路IC1、专用单相计量集成电路IC2、专用单相计量集成电路IC3的RX端相互连接，专用单相计量集成电路IC1、专用单相计量集成电路IC2、专用单相计量集成电路IC3的TX端相互连接，专用单相计量集成电路IC1、专用单相计量集成电路IC2、专用单相计量集成电路IC3的CLK端相互连接。三相电能表的分相电压、电流、有无功功率、功率方向、视在功率、功率因数、频率通过微控制器IC4直接读取各相计量集成电路得到；总有无功功率是由分相有无功功率进行代数和或者绝对值和(根据客户要求)运算得到；总有无功能量是由总有无功功率进行积分得到，分相有无功能量是由分相有无功功率积分得到；专用单相计量集成电路IC1、IC2、 IC3每800ms更新一次平均功率，微控制器IC4定时800ms读取专用单相计量集成电路， 再对平均功率进行积分得到能量；视在功率通过有无功功率的平方和开方得到；总功率因数是总有功功率除以总视在功率得到；电压相角是通过计算各个单相计量集成电路IC1、 IC2、IC3电压过零输出信号之间的时间差得到，以A相电压过零为基准，利用B、C相电压过零输出滞后A相的时间差算出B、C相电压相对于A相的相位，再根据各相的功率因数算出电流相角；零线电流是根据各相电流和电流夹角进行矢量和运算得出；所有三相计量的输出都是通过微控制器IC4，这样便于对防潜动和零偏进行很好的处理。为计算电压相角需通过微处理器IC4捕捉各个单相计量集成电路ICl、IC2、IC3的电压过零输出信号，本方案采用的单相计量集成电路IC1、IC2、IC3可保证在检测到电压过零时及时输出过零信号，为能准确捕捉电压过零信号，微处理器IC4采用中断检测的方式， 捕捉各相电压的过零信号，进而计算出各相电压之间的相角。这种检测信号的方法存在的延迟时间由以下部分组成微控制器IC4中断响应的延迟时间Dl ；微控制器IC4中断响应程序运行后到记录时间点之间的软件延迟D2 ；目前三相电能表普遍采用最高运行主频在16M Hz以上的微处理器IC4，且支持中断嵌套，在中断检测采用最高中断优先级的情况下，Dl可控制在几个微秒之内；而通过适当的软件设计，也可保证D2对于各相电压过零信号是固定的。在这种情况下，通过各相过零时间点来计算各相过零的时间差，进而得到各相电压相角的方法是可以保证精度的。
权利要求1. 一种新型三相计量电路，其特征是包括专用单相计量集成电路(IC1)、专用单相计量集成电路(IC2)、专用单相计量集成电路(IC3)、微控制器(IC4)、显示器(IXD)、有功脉冲指示灯(LEDl)以及无功脉冲指示灯(LED2)，所述显示器(IXD)、有功脉冲指示灯(LED1)以及无功脉冲指示灯(LED2)均与微控制器(IC4)连接，所述专用单相计量集成电路(ICl)的 INTl端与微控制器(IC4)的INTl端连接，所述专用单相计量集成电路(IC2)的INT2端与微控制器(IC4)的INT2端连接，所述专用单相计量集成电路(IC3)的INT3端与微控制器 (IC4)的INT3端连接，所述专用单相计量集成电路(IC1)、专用单相计量集成电路(IC2)、专用单相计量集成电路(IC3)的RX端相互连接，所述专用单相计量集成电路(IC1)、专用单相计量集成电路(IC2)、专用单相计量集成电路(IC3)的TX端相互连接，所述专用单相计量集成电路(IC1)、专用单相计量集成电路(IC2)、专用单相计量集成电路(IC3)的CLK端相互连接。
专利摘要本实用新型公开了一种新型三相计量电路，包括专用单相计量集成电路IC1、专用单相计量集成电路IC2、专用单相计量集成电路IC3、微控制器IC4、显示器LCD、有功脉冲指示灯LED1以及无功脉冲指示灯LED2，显示器LCD、有功脉冲指示灯LED1以及无功脉冲指示灯LED2均与微控制器IC4连接，本实用新型的优点是功耗小、工作精度高、使用寿命久、价格合理。
文档编号G01R22/06GK202149918SQ20112023780
公开日2012年2月22日 申请日期2011年7月7日 优先权日2011年7月7日
发明者沈红辉, 石胤, 郁卫联, 陈水彬 申请人:江苏林洋电子股份有限公司