专利名称：一种基于导轨式安装的三相多功能电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电能表，尤其是涉及一种基于导轨式安装的三相多功能电能表。
背景技术：
目前，三相多功能电能表，基本都是壁挂式和嵌入式两种结构，壁挂式三相多功能 电能表不仅体积大，安装时还需另配电表箱造成大量的资源浪费，嵌入式三相多功能表采 用面板式安装，所以导致接线非常不方便，在终端电能计量时，更无法安装电表箱中。
发明内容本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种体积小巧， 安装方便，接线简单的基于导轨式安装的三相多功能电能表。本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现一种基于导轨式安装的三相多功能电能表，其特征在于，包括外部组件、内部组 件；所述的外部组件包括壳体和设置在壳体背面的导轨槽和弹性卡钩，弹性卡钩将导 轨槽卡在配电柜中的导轨上；所述的内部组件包括电能计量芯片、主控芯片、实时时钟芯片、存储模块、通信模 块、电压信号采集模块、电流信号采集模块、显示模块、电源模块、脉冲输出模块、按键输入 模块和LED灯指示模块，所述的电源模块分别与主控芯片、电能计量芯片、通信模块连接， 所述的电能计量芯片分别与电压信号采集模块、电流信号采集模块及电能脉冲输出模块连 接，所述的主控芯片分别与电能计量芯片、实时时钟芯片、通信模块、存储模块、显示模块、 按键输入模块、LED灯指示模块连接。该电能表的宽度为标准模数值的整数倍，一般为标准模数值的7倍。所述的壳体的正面设有LCD液晶显示屏、有功电能脉冲指示灯、无功电能脉冲指 示灯、报警指示灯、相序错误指示灯、失压状态指示灯、尖电费率指示灯、峰电费率指示灯、 平电费率指示灯、谷电费率指示灯、按键输入按钮、铅封面板。报警指示灯、相序错误指示 灯、失压状态指示灯、有功电能脉冲指示灯、无功电能脉冲指示灯位于壳体的右上角；所述 尖电费率指示灯、峰电费率指示灯、平电费率指示灯、谷电费率指示灯位于壳体的左下角。 按键部分由SET按钮、上按钮、下按钮、Enter按钮组成。铅封面板是由相嵌于壳体中的两 块透明面盖组成，可以于壳体铅封在一起保护未经授权的接线操作。壳体上设置有标准485 通讯接口，可实现若干个导轨式安装三相多功能电能表进行组网。所述的脉冲输出模块包括有功电能脉冲输出单元、无功电能脉冲输出单元、时钟 脉冲输出单元。且无功电能脉冲与时钟脉冲共用一个端口，可根据需要灵活配置。所述的电能计量芯片包括ATT7022B芯片、脉冲生成器，所述的ATT7022B芯片与脉 冲生成器连接，所述的ATT7022B芯片分别与电压信号采集模块、电流信号采集模块连接，所述的脉冲生成器与脉冲输出模块连接。所述的主控芯片为MC9S08LG32单片机。所述的存储模块为FMMC 16铁电存储芯片。所述的实时时钟芯片为RX-8025时钟芯片。所述的电源模块包括A相线性变压器、B相线性变压器、C相线性变压器、A相整 流滤波电路、B相整流滤波电路、C相整流滤波电路、第一电源管理芯片、A相半波整流二极 管、B相半波整流二极管、C相半波整流二极管、第二电源管理芯片，所述的A相线性变压器 分别与A相整流滤波电路、A相半波整流二极管连接，所述的B相线性变压器分别与B相整 流滤波电路、B相半波整流二极管连接，所述的C相线性变压器分别与C相整流滤波电路、 C相半波整流二极管连接，所述的A相整流滤波电路、B相整流滤波电路、C相整流滤波电路 分别与第一电源管理芯片连接，所述的A相半波整流二极管、B相半波整流二极管、C相半波 整流二极管分别与第二电源管理芯片连接。所述的电压信号采集模块包括铁氧体磁珠、压敏电阻、热敏电阻、电阻网路分压电路。所述的电流信号采集模块包括电流互感器、第一取样电阻、第二取样电阻、电阻电 容抗混叠滤波电路。所述的通讯模块为标准的485通讯接口。所述的显示模块为宽温型段码式IXD显示。所述的脉冲输出模块为光耦隔离，无源式集电极开路输出。所述的按键输入模块为机械式微动按钮。所述的LED灯指示模块为直径为3mm的发光二极管，其中所述的报警指示灯、相序 错误指示灯、失压状态指示灯、有功电能脉冲指示灯、无功电能脉冲指示灯为红色；所述尖 电费率指示灯、峰电费率指示灯、平电费率指示灯、谷电费率指示灯为绿色。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点1、体积小巧，安装方便，接线简单，可方便实现电能计量的一体化设计，集中化管理；2、可直接用弹性卡钩和导轨槽将三相多功能表卡在现有配电柜中的35mm标准导 轨上，与微型断路器或其他配电设备一起安装在各种型号的配电箱中，实现企、事业单位和 公共建筑内部电能计量考核和管理。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的外部组件正视图；图3为本实用新型的外部组件左视图；图4为本实用新型的电源模块的电路图；图5为本实用新型的电压信号采集模块的电路图；图6为本实用新型的电流信号采集模块的电路图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。[0033]实施例如图1所示，一种基于导轨式安装的三相多功能电能表，包括外部组件、内部组 件；所述的外部组件包括壳体和设置在壳体背面的导轨槽和弹性卡钩，弹性卡钩将导轨槽 卡在配电柜中的导轨上；所述的内部组件包括电能计量芯片2、主控芯片1、实时时钟芯片 5、存储模块4、通信模块3、电压信号采集模块10、电流信号采集模块11、显示模块6、电源模 块7、脉冲输出模块12、按键输入模块8和LED灯指示模块9，所述的电源模块7分别与主控 芯片1、电能计量芯片2、通信模块3连接，所述的电能计量芯片2分别与电压信号采集模块 10、电流信号采集模块11及脉冲输出模块12连接，所述的主控芯片1分别与电能计量芯片 2、实时时钟芯片5、通信模块3、存储模块4、显示模块6、按键输入模块8、LED灯指示模块9 连接。如图2、图3所示，外部组件包括壳体100、弹性卡钩120、导轨槽130、IXD液晶显示 屏101、报警指示灯102、相序指示灯103、失压指示灯104、有功电能脉冲指示灯105、无功电 能脉冲指示灯106、尖电费率指示灯107、峰电费率指示灯108、平电费率指示灯109、谷电费 率指示灯110,SET按钮111、上按钮112、下按钮113、Enter铵钮114 ；所述的导轨槽130、弹 性卡钩120设置在壳体的反面上；所述的LCD液晶显示屏101、报警指示灯102、相序指示灯 103、失压指示灯104、有功电能脉冲指示灯105、无功电能脉冲指示灯106、尖电费率指示灯 107、峰电费率指示灯108、平电费率指示灯109、谷电费率指示灯110、SET按钮111、上按钮 112、下按钮113、Enter铵钮114设置在壳体的正面上。该导轨式安装三相多功能电能表依 据微型断路器的模数化标准进行设计，其宽度优选为为标准模数值的7倍，标准模数值为 18mm，可与微断路器和其他电力控制设备一起安装在标准的35mm导轨上。如图4所示，电源模块7包括A相线性变压器Tl、B相线性变压器T2、C相线性变 压器T3，分别连接A相整流滤波电路311、B相整流滤波电路321、C整流滤波电路331，组成 三个独立的电源电路，三个电源电路分别与第一电源管理芯片300连接供电。第一电源管 理芯片300、第二电源管理芯片301给主控芯片、通讯模块及电能计量芯片供电。A相线性 变压器T1、B相线性变压器T2、C相线性变压器T3，分别连接半波整流二极管V1、V2、V3，与 半波整流二极管Vl、V2、V3组成三个独立的电源电路，三个电源电路分别与第二电源管理 芯片301连接供电。如图5所示，电压信号采集模块10包括铁氧体磁珠、压敏电阻、热敏电阻、电阻网 络分压电路，所述铁氧体磁珠的输入端接三相电压信号，对电网的高次谐波进行过滤，所 述铁氧体磁珠的输入端通过压敏电阻、热敏电阻接电阻网络分压电路的输入端，精密电阻 RA2、RA3组成分压网络输出100毫伏的电压信号至电能计量芯片的电压信号采集口。REFO 为基准信号输入端，通过电阻R4、R5为电压信号采集提供基准信号。电容Cl、C2滤除干扰 信号，保证输入信号的稳定；采集到的电压信号由V2N、V2P输出。如图6所示，电流信号采集模块11包括电流互感器400、第一取样电阻Rb、第二取 样电阻Re、电阻电容抗混叠滤波电路。所述电流互感器400的一次侧输入三相电流信号，二 次侧通过第一取样电阻Rb、第二取样电阻Rc接电阻电容抗混叠滤波电路完全差分输出至 电能计量芯片的电流信号采集口，而且通过电容器Ca、Cb对电流互感器400的角差进行有 效补尝。第一取样电阻Rb、第二取样电阻Rc之间连接一基准信号输入端REF0，电容器Ca、Cb之间连接一基准信号输入端REF0。采集到的电流信号由V1N、VlP输出。
权利要求1.一种基于导轨式安装的三相多功能电能表，其特征在于，包括外部组件、内部组件；所述的外部组件包括壳体和设置在壳体背面的导轨槽和弹性卡钩，弹性卡钩将导轨槽卡在配电柜中的导轨上；所述的内部组件包括电能计量芯片、主控芯片、实时时钟芯片、存储模块、通信模块、电 压信号采集模块、电流信号采集模块、显示模块、电源模块、脉冲输出模块、按键输入模块和 LED灯指示模块，所述的电源模块分别与主控芯片、电能计量芯片、通信模块连接，所述的电 能计量芯片分别与电压信号采集模块、电流信号采集模块及电能脉冲输出模块连接，所述 的主控芯片分别与电能计量芯片、实时时钟芯片、通信模块、存储模块、显示模块、按键输入 模块、LED灯指示模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于导轨式安装的三相多功能电能表，其特征在于，该 电能表的宽度为标准模数值的整数倍。
3.根据权利要求1所述的一种基于导轨式安装的三相多功能电能表，其特征在于，所 述的壳体的正面设有LCD液晶显示屏、有功电能脉冲指示灯、无功电能脉冲指示灯、报警指 示灯、相序错误指示灯、失压状态指示灯、尖电费率指示灯、峰电费率指示灯、平电费率指示 灯、谷电费率指示灯、按键输入按钮、铅封面板。
4.根据权利要求1所述的一种基于导轨式安装的三相多功能电能表，其特征在于，所 述的脉冲输出模块包括有功电能脉冲输出单元、无功电能脉冲输出单元、时钟脉冲输出单兀。
5.根据权利要求1所述的一种基于导轨式安装的三相多功能电能表，其特征在于，所 述的电能计量芯片为ATT7022B芯片，所述的ATT7022B芯片分别与电压信号采集模块、电流 信号采集模块、脉冲输出模块连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于导轨式安装的三相多功能电能表，其特征在于，所 述的主控芯片为MC9S08LG32单片机。
7.根据权利要求1所述的一种基于导轨式安装的三相多功能电能表，其特征在于，所 述的电源模块包括A相线性变压器、B相线性变压器、C相线性变压器、A相整流滤波电路、 B相整流滤波电路、C相整流滤波电路、第一电源管理芯片、A相半波整流二极管、B相半波整 流二极管、C相半波整流二极管、第二电源管理芯片，所述的A相线性变压器分别与A相整 流滤波电路、A相半波整流二极管连接，所述的B相线性变压器分别与B相整流滤波电路、B 相半波整流二极管连接，所述的C相线性变压器分别与C相整流滤波电路、C相半波整流二 极管连接，所述的A相整流滤波电路、B相整流滤波电路、C相整流滤波电路分别与第一电源 管理芯片连接，所述的A相半波整流二极管、B相半波整流二极管、C相半波整流二极管分别 与第二电源管理芯片连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于导轨式安装的三相多功能电能表，其特征在于，所 述的电压信号采集模块包括铁氧体磁珠、压敏电阻、热敏电阻、电阻网路分压电路。
9.根据权利要求1所述的一种基于导轨式安装的三相多功能电能表，其特征在于，所 述的电流信号采集模块包括电流互感器、第一取样电阻、第二取样电阻、电阻电容抗混叠滤 波电路。
10.根据权利要求1所述的一种基于导轨式安装的三相多功能电能表，其特征在于，所 述的通讯模块为标准的485通讯接口。
专利摘要本实用新型涉及一种基于导轨式安装的三相多功能电能表，包括外部组件、内部组件；所述的内部组件包括电能计量芯片、主控芯片、实时时钟芯片、存储模块、通信模块、电压信号采集模块、电流信号采集模块、显示模块、电源模块、脉冲输出模块、按键输入模块和LED灯指示模块，所述的电源模块分别与主控芯片、电能计量芯片、通信模块连接，所述的电能计量芯片分别与电压信号采集模块、电流信号采集模块及电能脉冲输出模块连接，所述的主控芯片分别与电能计量芯片、实时时钟芯片、通信模块、存储模块、显示模块、按键输入模块、LED灯指示模块连接。与现有技术相比，本实用新型具有体积小巧，安装方便，接线简单等优点。
文档编号G01R22/06GK201876492SQ20102050701
公开日2011年6月22日 申请日期2010年8月25日 优先权日2010年8月25日
发明者姜龙, 金安国 申请人:上海安科瑞电气股份有限公司