一种单相数字电量变送器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变送器领域，具体说的是一种单相数字电量变送器。
【背景技术】
[0002]电量变送器是一种将被测电量参数(如电流、电压、功率、频率、功率因数等信号)转换成直流电流、直流电压并隔离输出模拟信号或数字信号的装置。电量变送器在供电网络中的应用越来越广泛，目前市场上的多数单相电量变送器虽然能够测量电压、电流、功率、功率因数、频率等电参数，并计量获得电能脉冲信号;但测量精度不高，当工况存在噪声干扰时，易产生耦合作用使测量值出现偏差影响计量;进一步的，其功能也不完善，存在调试复杂、显示观察不方便、成本高等缺陷。
[0003]申请号为201020655416.4的授权专利公开一种智能单相全电量变送器，具体公开了依次相互连接的信号采集电路、单片机处理器、PWM输出电路、信号整理电路及变送输出电路，在单片机处理器的RS485接口还连接有RS485输出电路与上位机进行通讯检测，信号采集电路包括电压信号采集电路、频率信号采集电路和电流信号采集电路，电压信号采集电路一路直接输送给单片机处理器，另一路经过频率信号采集电路对采集的电压信号进行频率采集后输送给单片机处理器。实现对单相交流回路上的电量参数进行测量，并通过RS485通讯接口进行后台监测，选择对应回路内电量参数进行变送输出。
[0004]上述专利以及现有技术的单相电量变送器还是无法克服工况复杂情况下测量值被干扰而导致测量精度偏低的问题，且功能单一。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种单相数字电量变送器，实现对单相交流电信号的高精度测量。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:
[0007]—种单相数字电量变送器，包括依次连接的信号采集单元、信号处理单元以及单片机处理单元;所述信号处理单元包括计量芯片和退耦电路;所述计量芯片分别与所述信号采集单元、退耦电路以及信号处理单元连接。
[0008]其中，所述退耦电路包括第一电容和第二电容，所述第一电容与第二电容并联后连接所述信号采集单元的供电端。
[0009]其中，所述第一电容为电容值在0.1-0.5UF的低频电容;所述第二电容为电容值在10-50UF的高频电容。
[0010]其中，所述单相电流电信号包括单相交流电流信号和单相交流电压信号;所述信号采集单元包括电压互感器、电流互感器和滤波电路;所述电压互感器和电流互感器分别与所述滤波电路连接。
[0011]其中，还包括脉冲输出电路，所述脉冲输出电路与所述计量芯片连接。
[0012]其中，还包括变送输出模块，所述变送输出模块与所述单片机处理单元连接。
[0013]其中，还包括报警输出模块，所述报警输出模块包括第一路输出和第二路输出；所述报警输出模块与所述单片机处理单元连接。
[0014]其中，还包括通信模块，所述通信模块与所述单片机处理单元连接。
[0015]其中，还包括按键显示模块，所述按键显示模块与所述单片机处理单元连接。
[0016]其中，还包括存储模块，所述存储模块与所述单片机处理单元连接。
[0017]本实用新型的有益效果在于:区别于现有技术的单相数字电量变送器测量精度不高，功能单一的不足;本实用新型提供一种单相数字电量变送器，设置有退耦电路，能够在单相交流电信号的实时采集过程中，消除由于单相交流电信号的大小起伏变化和噪声干扰而产生的耦合，从而提高检测计量精度，实现对单相交流回路的单相交流电信号进行高精确地测量。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型一种单相数字电量变送器的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型实施例二的单相数字电量变送器的结构示意图。
[0020]标号说明:
[0021]1、信号采集单元;2、信号处理单元;3、单片机处理单元；
[0022 ] 4、脉冲输出电路;5、变送输出模块;6、报警输出模块;7、通信模块；
[0023]8、按键显示模块;9、存储模块；
[0024]21、计量芯片；22、退耦电路。
【具体实施方式】
[0025]为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0026]本实用新型最关键的构思在于:能够通过退耦电路在单相交流电信号的实时采集过程中，消除由于单相交流电信号的大小起伏变化以及噪声干扰而造成的耦合，从而提高检测计量精度。
[0027]请参照图1，本实用新型提供一种单相数字电量变送器，包括依次连接的信号采集单元1、信号处理单元2以及单片机处理单元3;所述信号处理单元2包括计量芯片21和退耦电路22;所述计量芯片21分别与所述信号采集单元1、退耦电路22以及信号处理单元2连接；
[0028]所述信号采集单元1，用于实时采集单相交流电信号，并输出至所述信号处理单元2；
[0029]所述退耦电路22，用于消除单相交流电信号变化所产生的耦合；
[0030]所述计量芯片21，用于对接收到的单相交流电信号进行运算和计量，获取电参数以及电能脉冲信号，并输出至所述单片机处理单元3;
[0031]所述单片机处理单元3，用于控制所述电参数以及电能脉冲信号的输出。
[0032]进一步的，所述退耦电路22包括第一电容和第二电容，所述第一电容与第二电容并联后连接所述信号采集单元I的供电端；
[0033]所述退耦电路22，具体用于通过第一电容和第二电容在所述信号采集单元I的供电端形成高低频脉冲的消耦效应。
[0034]由上述描述可知，本实用新型的退耦电路22由高频电容和低频电容构成，当所述单相数字电量变送器的测量对象为复杂工况环境下的单相交流电信号，实时采集获取的电流信号和电压信号的变化差异较大时，便能够通过第一电容和第二电容形成的高低频脉冲消除信号大小变化时产生的耦合，从而有效消除信号零点，在单相交流电信号较弱时也可以被米集，而不被親合;提尚检测计量的精度。
[0035]进一步的，所述第一电容为电容值在0.1-0.5UF的低频电容;所述第二电容为电容值在10-50UF的高频电容。
[0036]由上述描述可知，本实用新型采用上述范围构成的退耦电路22，所形成的高低频脉冲，能够获取最佳的消耦效果。
[0037]进一步的，所述单相电流电信号包括单相交流电流信号和单相交流电压信号；所述信号采集单元I包括电压互感器、电流互感器和滤波电路;所述电压互感器和电流互感器分别与所述滤波电路连接；
[0038]所述电流互感器，用于依据电流互感器的变比，将采集到的单相交流电流信号转换成与所述信号处理单元2匹配的电流范围；
[0039]所述电压互感器，用于依据电压互感器的变比，将采集到的单相交流电压信号转换成与所述信号处理单元2匹配的电压范围；
[0040]所述滤波电路，用于将经过所述电流互感器或电压互感器转换处理后的单相交流电流信号或单相交流电压信号进行滤波处理，并输出至所述信号处理单元2。
[0041]由上述描述可知，本实用新型先将采集到的单相交流电信号转换成能够被所述信号处理单元2接收的范围，然后再经过一阶RC滤波处理，消除干扰信号，从而提高单相交流电?目号的米集精度。
[0042]进一步的，还包括脉冲输出电路4，所述脉冲输出电路4与所述计量芯片21连接；
[0043]所述脉冲输出电路4，用于输出所述计量芯片21发送过来的电能脉冲信号。
[0044]由上述描述可知，本实用新型提供一路电能脉冲信号的本地输出功能，以实时掌握所述单相数字电量变送器的计量结果。
[0045]进一步的，还包括变送输出模块5，所述变送输出模块5与所述单片机处理单元3连接；
[0046]所述变送输出模块5，用于将所述单片机处理单元3发送过来的一电参数转变为对应的模拟电参数信号后输出。
[0047]由上述描述可知，本实用新型还支持异地送显功能。单片机依据预先设定，控制输出指定的一电参数至变送输出模块5，然后通过变送输出模块5将其转变为模拟电信号的模拟量形式变送至其他工况下的信号采集设备中，实现同步的异地显示。
[0048]进一步的，还包括报警输出模块6，所述报警输出模块6包括第一路输出和第二路输出;所述报警输出模块6与所述单片机处理单元3连接；
[0049]所述单片机处理单元3，还用于对应所述报警输出模块6的一路输出设定对应一电参数的阈值，并将接收到的所述一电参数与所述阈值进行比较，依据比较结果控制是否输出一预设的控制信号至所述报警输出模块6;
[0050]所述报警输出模块6，用于接收所述单片机处理单元3发送过来的控制信号，并发送至对应的第一路输出或第二路输出。
[0051]由上述描述可知，本实用新型还提供两路独立的警报输出功能。能够针对一路的输出，对应预设对应一电参数的报警阈值;通过单片机处理单元3的逻辑运算，在接收到的电参数超过或者小于报警阈值时，输出一预先设定的控制信号至报警输出模块6，通过报警输出模块6在对应的一路输出，用于控制阈值连接的外部设备。
[0052]进一步的，还包括通信模块7，所述通信模块7与所述单片机处理单元3连接；
[0053]所述通信模块7，用于建立所述单片机处理单元3与外部设备的联机通讯关系。
[0054]由上述描述可知，本实用新型的单相数字电量变送器还具备与外部设备的联机通讯功能，能够实现信息的交互。
[0055]进一步的，还包括按键显示模块8，所述按键显示模块8与所述单片机处理单元3连接；
[0056]所述按键显示模块8，用于展示所述电参数和电能脉冲信号，以及系统参数的设定。
[0057]由上述描述可知，本实用新型的单相数字电量变送器还具备本地查看计量结果和测量结果，以及通过按键对参数进行设置的功能，方便现场调试。
[0058]进一步的，还包括存储模块9，所述存储模块9与所述单片机处理单元3连接；
[0059]所述存储模块9，用于存储所述单相数字电量变送器的系统参数和电能参数。
[0060]由上述描述可知，本实用新型的单相数字电量变送器还能够对相关参数进行备份处理，有效防止意外情况下数据的丢失。
[0061 ] 实施例一
[0062]请参照图1，本实施例提供一种单相数字电