一种可自由配置的双路三相电能表的制作方法

本实用新型涉及一种电能表，具体是一种可自由配置的双路三相电能表。

背景技术：

现有同类技术发明中，通过MCU配合专用计量芯片方案，实现用电环境的电能采集，其中电网信号经过电阻网络和互感器采样，转换为可用信号供计量芯片计算使用，MCU作为主控芯片，控制计量芯片按照预期的流程运行，从而实现电能计量，配合外围的液晶显示模组和通讯模组，实现测量得到的电能数据的显示和通讯外发功能。但是该类发明中，一般采用一个MCU控制两个计量芯片的组合方案，实现双路三相电参数的电能计量，这种设计方案就限制了采样通道的配置功能，只能应用于双路三相电的电能计量，无法应用于6路单相电的电能计量，从而使该类型的电能表应用范围受到较大的限制。

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种可自由配置的双路三相电能表，该电能表能够支持电流、电压采样通道的自由配置，方便用户自行配置使用，能够实现在一款电能表上满足多种用电环境的电能计量。本电能表采用Cortex-M3内核的MCU作为任务调度和数据处理的核心模块，以集成运放芯片结合外围的电阻网络、电容滤波等电路为信号调理模块，通过MCU自带的ADC模块，实现电能计量功能。本实用新型提供一种采样通道可自由配置的电能表，在确保电能计量精度满足1级表的前提下，通过采样通道的自由配置方式，使电能表能够满足各种不同用电环境的使用需求，提高产品的市场竞争力。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、使用方便的可自由配置的双路三相电能表，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种可自由配置的双路三相电能表，包括测量电路、第一路三相电流互感器采样模块、第二路三相电流互感器采样模块、电阻网络分压采样模块、两级放大器的信号调理电路、电压信号调理及频率检测电路、MCU、通讯处理模块、按键输入检测电路、LCD显示模块、开关电源模块和电源管理模块，所述测量电路分别连接第一路三相电流互感器采样模块、第二路三相电流互感器采样模块、电阻网络分压采样模块和开关电源模块，两级放大器的信号调理电路分别连接第一路三相电流互感器采样模块、第二路三相电流互感器采样模块和MCU，电压信号调理及频率检测电路分别连接电阻网络分压采样模块、电源管理模块和MCU，所述MCU还分别连接通讯处理模块、按键输入检测电路、LCD显示模块和电源管理模块，电源管理模块还连接LCD显示模块。

作为本实用新型的优选方案：所述电源管理模块分别提供5V、3.3V和1.8V电压。

作为本实用新型的优选方案：所述MCU为Cortex-M3内核。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一，采用外置的集成运放电路构建信号调理电路，通过两级放大电路，能够确保信号在量程范围内的不失真采样，提高采样精度。二，通过MCU自带的ADC模块实现信号的采样处理，配合相应算法设计，能够实现采样通道的自由配置，有利于提高电能表的灵活性，使其能够满足各种不同用电环境的电能计量。

附图说明

图1为本实用新型的系统方框图；

图2为电流信号调理电路；

图3为电压信号调理电路；

图4为频率转换电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，一种可自由配置的双路三相电能表，其主要由MCU主控模块、信号调理模块、电源管理模块、液晶显示模组、按键输入处理模块和通讯模块等组成，其中采用反激式开关电源设计作为供电核心，配合外围的电源管理芯片满足电能表对不同等级的电源需求；通过信号调理电路对采样信号进行预处理，提供给MCU主控模块进行采样计算，从而实现电能计量功能；液晶显示模组和按键输入处理模块配合使用，实现电能表的人机交互通道；通过配备通讯模块，实现通讯数据的传输功能，使电能表具有远程数据交互功能。

实用新型将电流互感器采样得到的电流信号，通过内部两级放大电路，结合内置的电流转换电路，实现电流输入信号的分级调理；通过电阻分压网络，实现电压信号的采样调理；通过集成放大器配合电阻构建比较电路，实现对电压信号的过零检测，转化为方波信号，提供给MCU作为频率采样；这些采样信号统一连接到MCU芯片自带的ADC采样通道，实现电能信号的采样分析，结合MCU内部算法实现电能信号的分析计算从而得到电压、电流、功率、频率、谐波含有量和电能等测量参数。

实用新型通过按键作为用户输入配置数据的通道，获取用户的配置数据，通过内部算法实现采样通道的配置操作，结合计量算法，实现电能计量功能；通过液晶显示模组作为信息的输出通道，将测量参数提供给用户查询使用；结合内部的通讯电路模块，实现电能表的远程数据传输功能。