一种模块化设计、插接式组装的单三相标准电能表的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种模块化设计、插接式组装的单三相标准电能表，包括机箱，机箱内设置有单三相标准电能表主板、处理模块、A/D转换模块和显示模块，机箱内部后端设置有电源模块、接口模块和3个采样模块，电源模块、接口模块和3个采样模块均设置有孔式插槽，单三相标准电能表主板上设置有与孔式插槽相匹配的针式插头；3个采样模块通过单三相标准电能表主板连接A/D转换模块，接口模块通过单三相标准电能表主板与处理模块连接。本实用新型解决了现有单相和三相标准电能表的结构复杂、维修不便的弊端，实现了标准表的模块化设计和快速组装，有利于批量化生产。
【专利说明】一种模块化设计、插接式组装的单三相标准电能表
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电能表，尤其涉及一种插接式单三相标准电能表。
【背景技术】
[0002]随着电能计量行业市场竞争的愈发激烈，对标准电能表的快速化生产及供货周期提出了越来越高的要求，同时还要求标准电能表需要具备结构简单、安装、拆卸、维修快速方便的特点。目前，现有的标准电能表依旧采取传统结构，标准电能表壳体内封装各个功能模块，这种传统的标准电能表结构往往带来维修复杂、安装拆卸费时费力的缺点，极大地影响到标准电能表的生产效率及客户体验。而随着数字标准电能表核心应用技术的成熟，已具备模块化、标准化、通用化设计的要求，因此，亟需一种模块化设计、插接式组装的单三相标准电能表，能够缩短产品生产周期、改善用户体验，同时解决现有单相和三相标准电能表结构复杂、维修不便的弊端。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种模块化设计、插接式组装的单三相标准电能表，能够利用产品的模块化、标准化和通用化来缩短产品生产周期、改善用户体验，同时具备单相标准电能表和三相标准电能表功能，并且解决现有单相和三相标准电能表结构复杂、维修不便的弊端。
[0004]本实用新型采用下述技术方案:
[0005]一种模块化设计、插接式组装的单三相标准电能表，包括机箱，机箱内设置有用于提供电气连接的单三相标准电能表主板，处理模块、A/D转换模块设置在机箱内部前端且分别通过单三相标准电能表主板上设置的插槽与单三相标准电能表主板连接，处理模块通过SPI总线与A/D转换模块通信，处理模块还与设置在机箱前面板的显示模块连接；所述的机箱内部后端设置有电源模块、接口模块和3个采样模块，电源模块、接口模块和3个采样模块均设置有孔式插槽，单三相标准电能表主板上设置有与孔式插槽相匹配的针式插头；3个采样模块通过单三相标准电能表主板连接A/D转换模块，接口模块通过单三相标准电能表主板与处理模块连接。
[0006]所述的每个采样模块均包括电流采样电路和电压采样电路。
[0007]所述的每个采样模块均设置有EEPROM存储芯片，处理模块分别通过I2 C总线连接每个采样模块设置的EEPROM存储芯片。
[0008]所述的电源模块、接口模块和采样模块的壳体尺寸一致，电源模块、接口模块和3个采样模块均匀设置在机箱内部后端且与机箱可拆卸连接。
[0009]所述的机箱采样标准2U上架机箱。
[0010]所述的A/D转换模块采用6路同步采样A/D转换器，6路同步采样A/D转换器的输入端分别与3个采样模块内的电流采样电路和电压采样电路连接。
[0011]所述机箱的前面板上还设置有与处理模块连接的输入模块。[0012]所述的接口模块采用单三相电能表接口电路，接口模块包括电压输入的公共端UO接口、脉冲输出接口、RS232接口和CAN总线接口。
[0013]本实用新型将标准电能表分成机箱、采样模块、A/D转换模块、处理模块、单三相标准电能表主板、电源模块、接口模块、显示模块；通过快速插接式组装，即可组合配置成单相标准电能表或三相标准电能表，本实用新型解决了现有单相和三相标准电能表的结构复杂、维修不便的弊端，实现了标准表的模块化设计和快速组装，有利于批量化生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构示意图；
[0015]图2为本实用新型的原理框图。
【具体实施方式】
[0016]如图1、图2所示，本实用新型包括长方形的标准2U上架机箱1，机箱I内设置有用于实现各个模块电气连接的单三相标准电能表主板2，处理模块3、A/D转换模块4设置在机箱I内部前端，处理模块3、A/D转换模块4分别通过单三相标准电能表主板2上设置的插槽与单三相标准电能表主板2连接。处理模块3采用德州仪器Delfino浮点控制器，内置有单相标准电能表、三相标准电能表的程序；单相标准电能表、三相标准电能表的程序为本领域成熟的现有技术，在此不再赘述。所述的A/D转换模块4用于将采集到的电流、电压模拟信号转换为数字信号，A/D转换模块4通过SPI总线与处理模块3通信。本实用新型中，A/D转换模块4采用6路同步采样A/D转换器，6路同步采样A/D转换器的输入端分别与3个采样模块6内的电流采样电路和电压采样电路连接。与处理模块3连接的显示模块5设置在机箱I前面板上，用于显示电压、电流、功率、档位等电参量。显示模块5可以在处理模块3控制下通过显示屏自动显示相匹配的单相标准电能表或三相标准电能表的程序。显示模块5的判断及显示属于本领域成熟的现有技术，在此不再赘述。
[0017]所述的机箱I内部后端设置有电源模块7、接口模块8和3个采样模块6，电源模块7、接口模块8和3个采样模块6均设置有孔式插槽9，单三相标准电能表主板2上设置有与孔式插槽9相匹配的针式插头。电源模块7采用标准化供电电源，具有很强的通用性和可靠性，能够保证其它各个模块正常工作。3个采样模块6通过单三相标准电能表主板2连接A/D转换模块4。单三相标准电能表主板2上还设置有接口检测电路，当本实用新型通电时，处理模块3可通过接口检测电路检测出单三相标准电能表主板2所连接的采样模块6数量。当处理模块3检测出单三相标准电能表主板2仅连接有一个采样模块6时，处理模块3执行内置的单相标准电能表程序，本实用新型即可作为单相标准电能表进行使用；当处理模块3检测出单三相标准电能表主板2连接有三个采样模块6时，处理模块3执行内置的三相标准电能表程序，本实用新型即可作为三相标准电能表进行使用。每个采样模块6均包括电流采样电路和电压采样电路。每个采样模块6均设置有EEPROM存储芯片，处理模块3分别通过I2 C总线连接每个采样模块6设置的EEPROM存储芯片。EEPROM存储芯片用于存储此采样模块6的电压和电流的修正值，当采样模块6与单三相标准电能表主板2正常连接后，处理模块3可自动读取模块的修正值。
[0018]接口模块8通过单三相标准电能表主板2与处理模块3连接，接口模块8采样标准三相电能表接口电路，接口模块8包括电压输入的公共端UO接口、脉冲输出接口、RS232接口和CAN总线接口。
[0019]本实施例中，电源模块7、接口模块8和米样模块6的壳体尺寸一致，电源模块7、接口模块8和3个采样模块6均匀设置在机箱I内部后端且与机箱I可拆卸连接。机箱I的前面板上还设置有与处理模块3连接的输入模块10，便于使用者进行参数调节和选项选择。
[0020]本实用新型将标准电能表分成机箱1、采样模块6、A/D转换模块4、处理模块3、单三相标准电能表主板2、电源模块7、接口模块8、显示模块5等若干模块；各个模块均经过严格测试和检验，各项指标均符合相关技术要求，且具有独立功能。在需要生产标准表时，只需按照一定的规则和顺序，通过快速插接式组装，即可组合配置成单相标准电能表或三相标准电能表，可以在最短的时间内满足客户的定制需求，提高生产效率；同时，当某个模块出现问题时，可以快速确认和替换，大大方便了各模块的维护。本实用新型中，单三相标准电能表主板2上设置有三个采样模块6针式插头，当处理模块3检测出单三相标准电能表主板2仅连接有一个采样模块6时，处理模块3执行内置的单相标准电能表程序，本实用新型即可作为单相标准电能表进行使用；当处理模块3检测出单三相标准电能表主板2连接有三个采样模块6时，处理模块3执行内置的三相标准电能表程序，本实用新型即可作为三相标准电能表进行使用。本实用新型解决了现有单相和三相标准电能表的结构复杂、维修不便的弊端，实现了标准表的模块化设计和快速组装，有利于批量化生产。
【权利要求】
1.一种模块化设计、插接式组装的单三相标准电能表，其特征在于:包括机箱，机箱内设置有用于提供电气连接的单三相标准电能表主板，处理模块、A/D转换模块设置在机箱内部前端且分别通过单三相标准电能表主板上设置的插槽与单三相标准电能表主板连接，处理模块通过SPI总线与A/D转换模块通信，处理模块还与设置在机箱前面板的显示模块连接；所述的机箱内部后端设置有电源模块、接口模块和3个采样模块，电源模块、接口模块和3个采样模块均设置有孔式插槽，单三相标准电能表主板上设置有与孔式插槽相匹配的针式插头；3个采样模块通过单三相标准电能表主板连接A/D转换模块，接口模块通过单三相标准电能表主板与处理模块连接。
2.根据权利要求1所述的模块化设计、插接式组装的单三相标准电能表，其特征在于:所述的每个采样模块均包括电流采样电路和电压采样电路。
3.根据权利要求2所述的模块化设计、插接式组装的单三相标准电能表，其特征在于:所述的每个采样模块均设置有EEPROM存储芯片，处理模块分别通过I2 C总线连接每个采样模块设置的EEPROM存储芯片。
4.根据权利要求3所述的模块化设计、插接式组装的单三相标准电能表，其特征在于:所述的电源模块、接口模块和采样模块的壳体尺寸一致，电源模块、接口模块和3个采样模块均匀设置在机箱内部后端且与机箱可拆卸连接。
5.根据权利要求4所述的模块化设计、插接式组装的单三相标准电能表，其特征在于:所述的机箱采样标准2U上架机箱。
6.根据权利要求5所述的模块化设计、插接式组装的单三相标准电能表，其特征在于:所述的A/D转换模块采用6路同步采样A/D转换器，6路同步采样A/D转换器的输入端分别与3个采样模块内的电流采样电路和电压采样电路连接。
7.根据权利要求6所述的模块化设计、插接式组装的单三相标准电能表，其特征在于:所述机箱的前面板上还设置有与处理模块连接的输入模块。
8.根据权利要求7所述的模块化设计、插接式组装的单三相标准电能表，其特征在于:所述的接口模块采用三相电能表接口电路，接口模块包括电压输入的公共端UO接口、脉冲输出接口、RS232接口和CAN总线接口。
【文档编号】G01R22/10GK203658462SQ201320892220
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】余义宙, 冯玉平, 巩蕾 申请人:郑州三晖电气股份有限公司