双母线供电电路的高精度计量系统的制作方法
【专利摘要】本发明属于电力计量领域，尤其涉及一种解决双母线供电电路的高精度计量系统，包括切换继电器KA1、切换继电器KA2、两个发射端、接收端、传输介质和电能表，切换继电器ＫＡ１和ＫＡ２的主触点分别与双母线中的一根相连接，切换继电器ＫＡ１和ＫＡ２的辅助触点分别接收端相连接，接收端从切换继电器ＫＡ１和ＫＡ２的辅助触点接收开关信号，两个发射端的输入端各自与一条母线相连接，两个发射端的输出端通过传输介质与接收端的输入端相连接，接收端的输出端与电能表相连接，采用光纤传输避免了电磁干扰，时间上没有延迟，进入到电能表的电压信号在计量上符合国家标准的要求，解决了双母线供电在切换过程中的计量误差。
【专利说明】双母线供电电路的高精度计量系统
【技术领域】
[0001]本发明属于电力计量领域，尤其涉及一种解决双母线供电电路的高精度计量系统。
【背景技术】
[0002]在变电站的实际应用中，为了确保用电安全和稳定，大多数110KV等级以上的线路都是采用双母线供电，双母线供电线路电能表有专用的电压线路和电流线路，而电能计量装置的误差是由电压互感器(英文缩写为PT )和电流互感器(英文缩写为CT )的合成误差、电能表的误差、电压互感器(PT) 二次回路压降引起的计量误差所组成。其中，PT二次回路压降(简称二次压降)引起的计量误差往往是最大的，所以消除或减小二次压降，保证计量装置的精度是不容轻视的问题。根据多处电网普查测试的结果，电压互感器(PT) 二次导线压降引起的计量误差是最大的。由于电压互感器(PT) 二次信号需要较长的电缆传输到控制室接到电能表，长距离传输会产生很大的压降，也就产生了很大的误差，这个误差为负误差，会为电力公司造成很大的经济损失。
[0003]现有的几种解决方案比较:
(I)降低PT 二次回路阻抗:缩短电缆回路长度和增加电缆截面积都是可行办法，但是实际操作困难。
[0004](2)减小PT 二次回路电流:使用单独的计量绕组，单独的传输导线，都可以降低回路电流，但线缆的数量将随之增大很多，增加成本。
[0005](3)电子装置补偿:电子装置补偿需要根据现场情况调整补偿值，但其可靠性差。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术中的不足而发明的一种解决双母线供电电路的高精度计量系统。
[0007]本发明是这样实现的:一种双母线供电电路的高精度计量系统，其特征在于:包括切换继电器KA1、切换继电器KA2、两个完全相同的发射端、接收端、传输介质和电能表，切换继电器K A I和K A 2的主触点分别与双母线中的一根相连接，用于双母线之间的相互的切换，切换继电器K A I和K A 2的辅助触点分别接收端相连接，接收端从切换继电器K A I和K A 2的辅助触点接收开关信号，两个发射端的输入端各自与一条母线相连接，两个发射端的输出端通过传输介质与接收端的输入端相连接，接收端的输出端与电能表相连接。
[0008]所述的发射端包括CPU模块、电源模块、基准电路、模数转换模块和传输介质连接模块，电流从模数转换模块的输入端进入发射端，模数转换模块的输出端与CPU模块的输入端相连接，CPU模块的输出端与传输介质连接模块的输入端相连接，传输介质连接模块的输出端经过传输介质与接收端相连接，电源模块和基准电路为整个发射端提供工作电压。
[0009]所述的CPU模块包括CPU芯片UlO和晶振Yl，晶振Yl的两端分别与CPU芯片UlO的roo OSC IN端口、roi OSC OUT端口相连接，同时晶振Yl的两端分别连接有电容C16、C21的一端相连接，电容C16、C21的另一端接地。
[0010]所述的电源模块包括保险F1、F2、F3，变压器T1、T2、T3，整流桥D1、D3、D4和DC-DC电源芯片，三项电源线上分别连接有保险Fl、F2、F3的一端，保险Fl、F2、F3的另一端分别与模数转换模块、变压器Tl、T2、T3的输入端相连接，变压器Tl、T2、T3的输出端分别与整流桥D1、D3、D4的输入端相连接，整流桥D1、D3、D4的输出端均与DC-DC电源芯片的输入端相连接，DC-DC电源芯片的输出端为CPU模块提供3.3V的电源。
[0011]所述的基准电路包括基准电压源U7、电容C14、电容C15、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28和电阻R29，基准电压源U7的V IN针脚分别与3.3V电源相连接、电容C14的一端相连接，电容C14的另一端接地，基准电压源U7的GND针脚接地，基准电压源U7的V OUT针脚输出2.5V电压，V OUT针脚同时与电容C15的一端相连接，电容C15的另一端接地，电阻R20的一端与2.5V电压相连接，电阻R20的另一端分别与电阻R24的一端、电阻R27的一端、以及模数转换模块相连接，电阻R24的另一端与电源模块包括保险Fl的输出端相连接，电阻R27的另一端接地，电阻R21的一端与
2.5V电压相连接，电阻R21的另一端分别与电阻R25的一端、电阻R28的一端、以及模数转换模块相连接，电阻R25的另一端与电源模块包括保险F2的输出端相连接，电阻R28的另一端接地，电阻R22的一端与2.5V电压相连接，电阻R22的另一端分别与电阻R26的一端、电阻R29的一端、以及模数转换模块相连接，电阻R26的另一端与电源模块包括保险F3的输出端相连接，电阻R29的另一端接地。
[0012]所述的模数转换模块包括电容C18、电容C20、电容C27、电容C19、模拟开关U12、模拟开关U13、模拟开关Ul1、电阻R29和A/D转换芯片U14，基准电路中电阻R20的另一端与电容C18的一端、模拟开关U12的端口 3相连接，电容C18的另一端接地，模拟开关U12的端口 6与CPU芯片UlO的端口 PA4相连接，模拟开关U12的端口 4与电阻R29的一端相连接，电阻R29的另一端分别与电容C19的一端、A/D转换芯片U14的端口 +IN相连接，电容C19的另一端接地，基准电路中电阻R21的另一端与电容C20的一端、模拟开关U13的端口3相连接，电容C20的另一端接地，模拟开关U13的端口 6与CPU芯片UlO的端口 PBlO相连接，模拟开关U13的端口 4与电阻R29的一端相连接，基准电路中电阻R22的另一端与电容C27的一端、模拟开关Ull的端口 3相连接，电容C27的另一端接地，模拟开关Ull的端口 6与CPU芯片UlO的端口 P B I I相连接，模拟开关Ul 4的端口 4与电阻R29的一端相连接，A/D转换芯片U14的端口 R E F +接2.5 V电源，U15的端口 R E F —接地，U15的端口一 I N 接地，U15 的端口+ V B D、+ VA接 3.3 V 电源，U15 的端口 AGN D、R ESERVED、BDGND 接地，U15 的端口 CONVST 与 CPU 芯片 UlO 的端口 PB 2 相连接，U15的端口 INT与CPU芯片UlO的端口 PB I相连接，U15的端口 C S与CPU芯片UlO的端口 PB O相连接，U15的端口 SCLK与CPU芯片UlO的端口 PA 5相连接，U15的端口 SDI与CPU芯片UlO的端口 PA 7相连接，U15的端口 SDO与CPU芯片UlO的端口 PA 6相连接。
[0013]所述的传输介质连接模块包括单路反相器U5、电阻R30和光纤发射器U6，单路反相器U5的输入端与CPU芯片UlO的端口 PA9相连接，单路反相器U5的输出端与电阻R30的一端相连接，电阻R30的另一端与光纤发射器U6的2、6、7号管脚相连接，光纤发射器U6的7号管脚接地。
[0014]所述的接收端包括电源模块、信号接收转换模块、CPU处理模块、数模转换电路和信号放大电路，电源模块为接收端提供电源，信号接收转换模块的输入端与发射端的传输介质连接模块相连接，信号接收转换模块的输出端与CPU处理模块的输入端相连接，CPU处理模块的输出端与数模转换电路的输入端相连接，数模转换电路的输出端与信号放大电路输入端相连接，信号放大电路输出端为整个接收端的输出。
[0015]所述的信号接收转换模块包括光纤接收器U61、光纤接收器U62、模拟开关U16、单路反相器U17、单路反相器U18、电阻R19、电阻R100、电阻R107、电阻R18、电阻R105、电阻R108、电阻R106、电阻R24、电容C6和电容C5，光纤接收器U61的输入端端和传输介质相连接，光纤接收器U61的2号端口接电源,光纤接收器U61的6号端口分别与模拟开关U16的I号管脚相、电阻R19的一端相连接，电阻R19的另一端接地，光纤接收器U61的3号、7号端口接地，光纤接收器U62的输入端和传输介质相连接，光纤接收器U62的2号端口接电源，光纤接收器U62的6号端口分别与模拟开关U16的3号端子、电阻RlOO的一端相连接，电阻RlOO的另一端接地，光纤接收器U62的3号、7号端口接地；电阻R107的一端、电阻R18的一端接电源，电阻R107的另一端与中间继电器KAl的辅助触点相连接的同时，与电阻R105的一端相连接，电阻Rl8的另一端与中间继电器KA2的辅助触点相连接的同时，与电阻Rl08的一端相连接，电阻R105的另一端与单路反相器U18输入端相连接，电阻R108的另一端与单路反相器U17输入端相连接，单路反相器U18的输出端与电阻R106的一端相连接，单路反相器U17的输出端与电阻R24的一端相连接，电阻R106的另一端分别与CPU处理模块中CPU芯片的PB14端口、电容C6的一端相连接，电容C6的另一端接地，电阻R24的另一端分别与CPU处理模块中CPU芯片U8的PB15端口、电容C5的一端相连接，电容C5的另一端接地，模拟开关U16的6号端子与CPU处理模块中CPU芯片U8的PA8端口相连接，模拟开关U16的4号端子与CPU处理模块中CPU芯片U8的PAlO端口相连接。
[0016]所述的CPU处理模块包括CPU芯片U8、晶振Y2、电容C18、电容C20和电容C23，晶振Y2的两端分别与CPU芯片U8的roo OSC IN端口、U8的roi OSC OUT端口相连接，晶振Y2的两端同时与电容C18的一端、电容C20的一端相连接，电容C18的另一端、电容C20的另一端接地，电容C23的一端与CPU芯片U8的NRST端口相连接，电容C23的另一端接地。
[0017]所述的数模转换电路包括转换芯片U3、转换芯片U5、转换芯片U6、电阻R9、电阻R10、电阻R1、电容Cl、C2、功率放大器U1B、电阻R16、电阻R17、电阻R14、电容C14、C15、功率放大器U4A、电阻R21、电阻R20、电阻R18、电容C16、C17和功率放大器U4B。
[0018]其中转换芯片U3的SDO端口与转换芯片U5的SDI端口相连接，转换芯片U3的SDI端口与CPU芯片U8的PA7端口相连接，转换芯片U3的CLK端口与CPU芯片U8的PA5端口相连接，转换芯片U3的CS端口与CPU芯片U8的PA4端口相连接，转换芯片U3的LDAC端口与CPU芯片U8的PB13端口相连接，转换芯片U3的LOAD端口、DGND端口、AGND端口接地,转换芯片 U3 的 RST 端口、RSTSEL 端口、VDD 端口、VREFH 端口、VREFHS 端口、VREFL 端口、VREFLS端口、VCC端口和VSS端口均接电源，VOUT端口和VOUTS端口与电阻R9的一端相连接，电阻R9的另一端分别与电容Cl的一端和电阻RlO的一端相连接，电容Cl的另一端接地，电阻RlO的另一端分别与功率放大器UlB的反向输入端、电容C2的一端相连接，功率放大器UlB的同相输入端与电阻Rl的一端相连接，电阻Rl的另一端接地，电容C2的另一端与功率放大器UlB的输出端相连接，功率放大器UlB的输出端同时与信号放大电路的输入端相连接。
[0019]转换芯片U5的SDO端口与转换芯片U6的SDI端口相连接，转换芯片U5的SDI端口与转换芯片U3的SDO端口相连接，转换芯片U5的CLK端口与CPU芯片U8的PA5端口相连接，转换芯片U5的CS端口与CPU芯片U8的PA4端口相连接，转换芯片U5的LDAC端口与CPU芯片U8的PB13端口相连接，转换芯片U5的LOAD端口、DGND端口、AGND端口接地，转换芯片 U5 的 RST 端口、RSTSEL 端口、VDD 端口、VREFH 端口、VREFHS 端口、VREFL 端口、VREFLS端口、VCC端口和VSS端口均接电源，VOUT端口和VOUTS端口与电阻R16的一端相连接，电阻R16的另一端分别与电容C14的一端和电阻R17的一端相连接，电容C14的另一端接地，电阻R17的另一端分别与功率放大器U4A的反向输入端、电容C15的一端相连接，功率放大器U4A的同相输入端与电阻R14的一端相连接，电阻R14的另一端接地，电容C15的另一端与功率放大器U4A的输出端相连接,功率放大器U4A的输出端同时与信号放大电路的输入端相连接。
[0020]转换芯片U6的SDO端口与CPU芯片U8的PA6端口相连接，转换芯片U6的SDI端口与转换芯片U5的SDO端口相连接，转换芯片U6的CLK端口与CPU芯片U8的PA5端口相连接，转换芯片U6的CS端口与CPU芯片U8的PA4端口相连接，转换芯片U6的LDAC端口与CPU芯片U8的PB13端口相连接，转换芯片U6的LOAD端口、DGND端口、AGND端口接地，转换芯片 U6 的 RST 端口、RSTSEL 端口、VDD 端口、VREFH 端口、VREFHS 端口、VREFL 端口、VREFLS端口、VCC端口和VSS端口均接电源，VOUT端口和VOUTS端口与电阻R21的一端相连接，电阻R21的另一端分别与电容C16的一端和电阻R20的一端相连接，电容C16的另一端接地，电阻R20的另一端分别与功率放大器U4B的反向输入端、电容C17的一端相连接，功率放大器U4B的同相输入端与电阻R18的一端相连接，电阻R18的另一端接地，电容C17的另一端与功率放大器U4B的输出端相连接，功率放大器U4B的输出端同时与信号放大电路的输入端相连接。
[0021]所述的信号放大电路分为三路，分别对应了进入电表的三相电路，三路的组件和连接方式相同，其中一路包括电阻R15、电阻R17、三极管VT1、三极管VT2、电阻R10、电阻R23、电阻R11、电阻R20、二极管D4、二极管D5、二极管D1、二极管D2、二极管D7、二极管D10、三极管VD1、三极管VD2、二极管D3、二极管D6、电阻R16、电阻R22和保险F3，数模转换电路中功率放大器UlB的输出端与电阻R15、电阻R17的一端相连接，电阻R15的另一端与三极管VTl的发射极相连接，电阻R18的另一端与三极管VT2的发射极相连接，，VTl的基极与电阻Rll的一端、二极管D4的正极相连接，电阻Rll的另一端接电源，二极管D4的负极分别与二极管D5的正极、地线相连接，二极管D5的负极分别与VT2的基极、电阻R20的一端相连接，电阻R20的另一端接电源，VTl的集电极与电阻RlO的一端相连接，电阻RlO的另一端分别与二极管D2的负极、三极管VDl的基极相连接，二极管D2的正极与二极管Dl的负极相连接，二极管Dl的正极接电源，二极管Dl的正极同时与电阻Rl的一端、二极管D3的负极相连接，电阻Rl的另一端与三极管VDl的发射极相连接，三极管VDl的集电极分别与三极管VD2的集电极、二极管D3的正极、二极管D6的负极、电阻R16的一端、保险F3的一端相连接，二极管D6的正极与电阻R26的一端、二极管DlO的负极相连接，电阻R26的另一端与三极管VD2的发射极相连接，二极管DlO的正极与二极管D7的负极相连接，二极管D7的正极分别与三极管VD2的基极、电阻R23的一端相连接，电阻R23的另一单与三极管VT2的集电极相连接，电阻R16的另一端与电阻R22的一端相连接，电阻R22的另一端接地，保险F3的另一端为整个接收端的一个输出端，其它两路为另外两路输出端。
[0022]发射端中CPU芯片UlO的型号为STM32F103CST6，模拟开关U12、模拟开关U13、模拟开关Ull的型号均为74LVC1G3157，A/D转换芯片U14的型号为ADS8329IRSARG4，单路反相器U5的型号为74LVC1G04，光纤发射器U6的型号为HFBR 1414 ;传输介质为光纤；接收端中光纤接收器U61、光纤接收器U62的型号均为HFBR 2414，模拟开关U16的型号为74LVC1G3157，单路反相器U17、单路反相器U18的型号均为74LVC1G64，CPU处理模块包括CPU芯片U8的型号为STM32F103CST6，转换芯片U3、转换芯片U5、转换芯片U6的型号均为DAC7631，功率放大器U1B、功率放大器U4A、功率放大器U4B的型号均为0P2177。
[0023]发射端和接收端设置有恒温盒，恒温盒中设置有恒温控制电路和基准电路；
所述的恒温控制电路包括热敏电阻MF1、运算放大器U3A、U3B、电阻R2、R3、R5、R6、R7、
尺8、1?9、1?10、1?11，加热电阻1?12、1?13、1?14、1?15、1?16、1?17，电容 C8 和三极管 VT1，运算放大器U3A的同向输入端分别与热敏电阻MFl的一端、发射端的CPU模块11的CPU芯片UlO的10号管脚PAO—WKUP、电阻R3的一端相连接，热敏电阻MFl的另一端接地，电阻R3的另一端与电阻R2的一端相连接，电阻R3的另一端与电阻R2的一端均与3.3V电源相连接，电阻R2的另一端分别与电容C8的一端、电阻R7的一端、电阻R6的一端相连接，电容C8的另一端、电阻R7的另一端接地，电阻R6的另一端分别与运算放大器U3A的反相输入端、电阻Rll的一端相连接与运算放大器U3A的输出端相连接，运算放大器U3A的的输出端与电阻R5的一端相连接，电阻R5的另一端分别与电阻R8、运算放大器U3B的同向输入端相连接，电阻R5的另一端接地，运算放大器U3B的反相输入端分别与电阻R9的一端、三极管VTl的发射极相连接，电阻R9的另一端接地，运算放大器U3B的输出端与电阻RlO的一端相连接，电阻RlO的另一端与三极管VTl的基极相连接，三极管VTl的集电极与加热电阻R12的一端相连接，加热电阻R12的另一端与加热电阻R13的一端相连接，加热电阻R13的另一端与加热电阻R14的一端相连接，加热电阻R14的另一端与加热电阻R15的一端相连接，加热电阻R15的另一端与加热电阻R16的一端相连接，加热电阻R16的另一端与加热电阻R17的一端相连接，加热电阻R17的另一端接电源。
[0024]恒温盒还设置有发射端中的模拟开关U12、模拟开关U13、模拟开关Ull、A/D转换芯片U14，发射端中的转换芯片U3、转换芯片U5、转换芯片U6、功率放大器U1B、功率放大器U4A、功率放大器U4B。
[0025]所述的输出端的CPU芯片上设置有报警装置，所述的报警装置为发光二极管。
[0026]本发明中通过整套系统的发射端将从输入端进入的模拟电压信号转换为数字信号，数字信号通过传输介质——光缆，传输给接收端，接收端接到数字信号后，经过处理，再将数字信号转换为模拟电压信号，模拟电压信号再接入电压表进行测量，正在整个测量过程中没有电压损失，并且采用光纤传输还避免了外界的电磁干扰，并且在时间上几乎没有延迟，因此，进入到电能表的电压信号在计量上完全符合国家标准的要求，从而解决了双母线供电在切换过程中的计量误差，大大降低了电力公司的经济损失。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为本发明的结构示意图图。
[0028]图2为本发明实施例中发射端的CPU模块电气原理图。
[0029]图3为本发明实施例中发射端中电源模块的电气原理图。
[0030]图4为本发明实施例中发射端中基准电路的部分电气原理图。
[0031]图5为本发明实施例中发射端中基准电路的剩余部分电气原理图。
[0032]图6为本发明实施例中发射端中模数转换模块的部分电气原理图。
[0033]图7为本发明实施例中发射端中模数转换模块的剩余部分电气原理图。
[0034]图8为本发明实施例中发射端中传输介质连接模块的电气原理图。
[0035]图9为本发明实施例中接收端中信号接收转换模块的部分电气原理图。
[0036]图10为本发明实施例中接收端中信号接收转换模块的剩余电气原理图。
[0037]图11为本发明实施例中接收端中CPU处理模块的电气原理图。
[0038]图12为本发明实施例中接收端中数模转换电路的部分电气原理图。
[0039]图13为本发明实施例中接收端中电源模块的剩余部分电气原理图。
[0040]图14为本发明实施例中接收端中信号放大电路所包括的三路中一路的电气原理图。
[0041]图15为本发明实施例中恒温盒内恒温控制电路的部分电气原理图。
[0042]图16为本发明实施例中恒温盒内恒温控制电路的剩余部分电气原理图。
[0043]图17为本发明一个发射端、传输介质和接收端之间的连接关系图。
[0044]具体事实方式
如图1所示，一种双母线供电电路的高精度计量系统，切换继电器KA1、切换继电器KA2、两个完全相同的发射端I和2、接收端3、传输介质4和电能表5，所述的传输介质4为光纤，切换继电器K A I的主触点与母线I相连接，KA 2的主触点双母线II相连接，切换继电器K A I和K A 2用于母线I和II之间的相互的切换，切换继电器K A I和K A 2的辅助触点分别接收端3相连接，接收端3从切换继电器K A I和K A 2的辅助触点接收开关信号，接收端3通过收到的开关信号来源来判断是切换继电器KA I或者切换继电器KA 2的工作状态，从而确定是由那根母线供电，然后接收端3自动判断是从发射端I接收信号，还是从发射端2接收信号，通过这种开关信号反馈机制，接收端3可以准确的接收某一个发射端的信号，从而减少了接收端3处理信号的准备时间，加快了整个系统的工作速度；发射端I的输入端接入的信号为——与母线I相连接的电压互感器二次输出的高压信号，电压大小为大小为100V或者57.7V，发射端2的输入端接入的信号为——与母线II相连接的电压互感器二次输出的高压信号，电压大小为大小为100V或者57.7V，两个发射端I和2的输出端通过光纤4与接收端3的输入端相连接,接收端3的输出端与电能表5相连接。
[0045]所述的发射端I和2的元器件组成和连接方式完全相同，现描述发射端I的元器件和组成方式:
如图17所示，所述的发射端I包括CPU模块11、电源模块12、基准电路13、模数转换模块14和传输介质连接模块15，电流从模数转换模块14的输入端进入发射端1，模数转换模块14的输出端与CPU模块11的输入端相连接，CPU模块11的输出端与传输介质连接模块15的输入端相连接，传输介质连接模块15的输出端经过传输介质4与接收端3相连接。
[0046]如图2所示，所述的CPU模块11包括CPU芯片UlO和晶振Y1，其中CPU芯片UlO的型号为STM32F103CST6，晶振Yl的两端分别与CPU芯片UlO的TOO OSC IN端口、PDl OSCOUT端口相连接，同时晶振Yl的两端分别连接有电容C16、C21的一端相连接，电容C16、C21的另一端接地;CPU芯片UlO的10号管脚PAO-WKUP与热敏电阻MFl相连接，用于测量恒温盒中的温度;CPU芯片UlO的14号管脚PA4、CPU芯片UlO的21号管脚PB10、CPU芯片UlO的21号管脚PBll分别与模拟开关U12、模拟开关U13、模拟开关Ull —一对应相连接，用来控制相应模拟开关，开关接通，AD处理相应相的数据；CPU芯片UlO的PA5、PA6、PA7、ΡΒ0、PBl、PB2端口都是与A/D转换芯片U14相连，来实现模数转换模块14与CPU模块11之间的通信。
[0047]如图3所示，所述的电源模块12包括保险Fl、F2、F3，变压器Tl、T2、T3，整流桥D1、D3、D4和DC-DC电源芯片，三项电源线上分别连接有保险Fl、F2、F3的一端，保险F1、F2、F3的另一端分别与模数转换模块14、变压器Tl、T2、T3的输入端相连接，变压器Tl、T2、T3的输出端分别与整流桥D1、D3、D4的输入端相连接，整流桥D1、D3、D4的型号为DB107S，整流桥D1、D3、D4的输出端均与DC-DC电源芯片的输入端相连接，DC-DC电源芯片的型号为MP2359，DC-DC电源芯片的输出端为CPU模块提供3.3V的电源。
[0048]如图4和图5所示，所述的基准电路13包括基准电压源U7、电容C14、电容C15、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28和电阻R29，基准电压源U7的型号为ADR441，通过基准电路将得到稳定的2.5V电压，基准电压源U7的V IN针脚分别与3.3V电源相连接、电容C14的一端相连接，电容C14的另一端接地，基准电压源U7的GND针脚接地，基准电压源U7的V OUT针脚输出2.5V电压，V OUT针脚同时与电容C15的一端相连接，电容C15的另一端接地，电阻R20的一端与2.5V电压相连接，电阻R20的另一端分别与电阻R24的一端、电阻R27的一端、以及模数转换模块14相连接，电阻R24的另一端与电源模块包括保险Fl的输出端相连接，电阻R27的另一端接地，电阻R21的一端与2.5V电压相连接，电阻R21的另一端分别与电阻R25的一端、电阻R28的一端、以及模数转换模块14相连接，电阻R25的另一端与电源模块包括保险F2的输出端相连接，电阻R28的另一端接地，电阻R22的一端与2.5V电压相连接，电阻R22的另一端分别与电阻R26的一端、电阻R29的一端、以及模数转换模块14相连接，电阻R26的另一端与电源模块12包括保险F3的输出端相连接，电阻R29的另一端接地。
[0049]如图6和图7所示，所述的模数转换模块14包括电容C18、电容C20、电容C27、电容C19、模拟开关U12、模拟开关U13、模拟开关U11、电阻R29和A/D转换芯片U14，模拟开关U12、模拟开关U13、模拟开关Ull的型号均为74LVC1G3157，A/D转换芯片U14的型号为ADS8329IRSARG4，基准电路13中电阻R20的另一端与电容C18的一端、模拟开关U12的端口 3相连接，电容C18的另一端接地，模拟开关U12的端口 6与CPU芯片UlO的端口 PA4相连接，模拟开关U12的端口 4与电阻R29的一端相连接，电阻R29的另一端分别与电容C19的一端、A/D转换芯片U14的端口 +IN相连接，电容C19的另一端接地，基准电路13中电阻R21的另一端与电容C20的一端、模拟开关U13的端口 3相连接，电容C20的另一端接地，模拟开关U13的端口 6与CPU芯片UlO的端口 PBlO相连接，模拟开关U13的端口 4与电阻R29的一端相连接，基准电路13中电阻R22的另一端与电容C27的一端、模拟开关Ull的端口 3相连接，电容C27的另一端接地，模拟开关Ull的端口 6与CPU芯片UlO的端口 P B
II相连接，模拟开关Ul 4的端口 4与电阻R29的一端相连接，A/D转换芯片U14的端口 RE F+接2.5 V电源，U15的端口 R E F —接地，U15的端口一 I N接地，U15的端口+ VB D、+V A接 3.3 V 电源，U15 的端口 A GND、RESERVED、BDGN D 接地，U15的端口 CONVST与CPU芯片UlO的端口 PB 2相连接，U15的端口 INT与CPU芯片UlO的端口 PB I相连接，U15的端口 C S与CPU芯片UlO的端口 PB O相连接，U15的端口SCLK与CPU芯片UlO的端口 PA 5相连接，U15的端口 SDI与CPU芯片UlO的端口 PA 7相连接，U15的端口 SDO与CPU芯片UlO的端口 PA 6相连接；74LVC1G3157为模拟开关，ADS8329为单通道16位模数转换器，所以采样数据前需要通过三个模拟开关进行通道选择，这三个开关通过CPU芯片STM32F103CST6的I/O进行控制。
[0050]如图8所示，所述的传输介质连接模块15包括单路反相器U5、电阻R30和光纤发射器U6，单路反相器U5的型号为74LVC1G04，光纤发射器U6的型号为HFBR 1414，单路反相器U5的输入端与CPU芯片UlO的端口 PA9相连接，单路反相器U5的输出端与电阻R30的一端相连接，电阻R30的另一端与光纤发射器U6的2、6、7号管脚相连接，光纤发射器U6的7号管脚接地。
[0051]如下为接收端的组成:
如图17所示，所述的接收端3包括电源模块31、信号接收转换模块32、CPU处理模块33、数模转换电路34和信号放大电路35，电源模块31为接收端3提供电源，信号接收转换模块32的输入端与发射端I的传输介质连接模块15相连接，信号接收转换模块32的输出端与CPU处理模块33的输入端相连接，CPU处理模块33的输出端与数模转换电路34的输入端相连接，数模转换电路34的输出端与信号放大电路35输入端相连接，信号放大电路35输出端为整个接收端3的输出。
[0052]所述的电源模块31与输入端I的电源模块结构相同。
[0053]如图9和图10所示，所述的信号接收转换模块32包括光纤接收器U61、光纤接收器U62、模拟开关U16、单路反相器U17、单路反相器U18、电阻R19、电阻R100、电阻R107、电阻R18、电阻R105、电阻R108、电阻R106、电阻R24、电容C6和电容C5，接收端中光纤接收器U61、光纤接收器U62的型号均为HFBR 2414，模拟开关U16的型号为74LVC1G3157，单路反相器U17、单路反相器U18的型号均为74LVC1G64,光纤接收器U61的输入端端和传输介质4相连接,光纤接收器U61的2号端口接电源,光纤接收器U61的6号端口分别与模拟开关U16的I号管脚相、电阻R19的一端相连接，电阻R19的另一端接地，光纤接收器U61的3号、7号端口接地,光纤接收器U62的输入端和传输介质4相连接,光纤接收器U62的2号端口接电源，光纤接收器U62的6号端口分别与模拟开关U16的3号端子、电阻RlOO的一端相连接，电阻RlOO的另一端接地，光纤接收器U62的3号、7号端口接地，电阻R107的一端、电阻R18的一端接电源，电阻R107的另一端与中间继电器KAl的辅助触点相连接的同时，与电阻R105的一端相连接，电阻R18的另一端与中间继电器KA2的辅助触点相连接的同时，与电阻R108的一端相连接，电阻R105的另一端与单路反相器U18输入端相连接，电阻R108的另一端与单路反相器U17输入端相连接，单路反相器U18的输出端与电阻R106的一端相连接，单路反相器U17的输出端与电阻R24的一端相连接，电阻R106的另一端分别与CPU处理模块中CPU芯片的PB14端口、电容C6的一端相连接，电容C6的另一端接地，电阻R24的另一端分别与CPU处理模块中CPU芯片U8的PB15端口、电容C5的一端相连接，电容C5的另一端接地，模拟开关U16的6号端子与CPU处理模块中CPU芯片U8的PA8端口相连接，模拟开关U16的4号端子与CPU处理模块中CPU芯片U8的PAlO端口相连接。
[0054]CPU处理模块33通过从切换继电器辅助触点得到的信号来控制模拟开关U16从光纤接收器U61或者光纤接收器U62接收数字信号。
[0055]如图11所示，所述的CPU处理模块33包括CPU芯片U8、晶振Y2、电容C18、电容C20和电容C23，CPU处理模块33中CPU芯片U8的型号为STM32F103CST6，晶振Y2的两端分别与CPU芯片U8的roo OSC IN端口、U8的roi OSC OUT端口相连接，晶振Y2的两端同时与电容C18的一端、电容C20的一端相连接，电容C18的另一端、电容C20的另一端接地，电容C23的一端与CPU芯片U8的NRST端口相连接，电容C23的另一端接地，CPU芯片U8的其他端口分别与信号接收转换模块32、数模转换电路34的端口相连接。
[0056]如图12和图13所示，所述的数模转换电路34包括转换芯片U3、转换芯片U5、转换芯片U6、电阻R9、电阻R10、电阻R1、电容Cl、C2、功率放大器U1B、电阻R16、电阻R17、电阻R14、电容C14、C15、功率放大器U4A、电阻R21、电阻R20、电阻R18、电容C16、C17和功率放大器U4B，转换芯片U3、转换芯片U5、转换芯片U6的型号均为DAC:
其中转换芯片U3的SDO端口与转换芯片U5的SDI端口相连接，转换芯片U3的SDI端口与CPU芯片U8的PA7端口相连接，转换芯片U3的CLK端口与CPU芯片U8的PA5端口相连接，转换芯片U3的CS端口与CPU芯片U8的PA4端口相连接，转换芯片U3的LDAC端口与CPU芯片U8的PB13端口相连接，转换芯片U3的LOAD端口、DGND端口、AGND端口接地，转换芯片 U3 的 RST 端口、RSTSEL 端口、VDD 端口、VREFH 端口、VREFHS 端口、VREFL 端口、VREFLS端口、VCC端口和VSS端口均接电源，VOUT端口和VOUTS端口与电阻R9的一端相连接，电阻R9的另一端分别与电容Cl的一端和电阻RlO的一端相连接，电容Cl的另一端接地，电阻RlO的另一端分别与功率放大器UlB的反向输入端、电容C2的一端相连接，功率放大器UlB的同相输入端与电阻Rl的一端相连接，电阻Rl的另一端接地，电容C2的另一端与功率放大器UlB的输出端相连接，功率放大器UlB的输出端同时与信号放大电路35的输入端相连接。
[0057]转换芯片U5的SDO端口与转换芯片U6的SDI端口相连接，转换芯片U5的SDI端口与转换芯片U3的SDO端口相连接，转换芯片U5的CLK端口与CPU芯片U8的PA5端口相连接，转换芯片U5的CS端口与CPU芯片U8的PA4端口相连接，转换芯片U5的LDAC端口与CPU芯片U8的PB13端口相连接，转换芯片U5的LOAD端口、DGND端口、AGND端口接地，转换芯片 U5 的 RST 端口、RSTSEL 端口、VDD 端口、VREFH 端口、VREFHS 端口、VREFL 端口、VREFLS端口、VCC端口和VSS端口均接电源，VOUT端口和VOUTS端口与电阻R16的一端相连接，电阻R16的另一端分别与电容C14的一端和电阻R17的一端相连接，电容C14的另一端接地，电阻R17的另一端分别与功率放大器U4A的反向输入端、电容C15的一端相连接，功率放大器U4A的同相输入端与电阻R14的一端相连接，电阻R14的另一端接地，电容C15的另一端与功率放大器U4A的输出端相连接,功率放大器U4A的输出端同时与信号放大电路35的输入端相连接。
[0058]转换芯片U6的SDO端口与CPU芯片U8的PA6端口相连接，转换芯片U6的SDI端口与转换芯片U5的SDO端口相连接，转换芯片U6的CLK端口与CPU芯片U8的PA5端口相连接，转换芯片U6的CS端口与CPU芯片U8的PA4端口相连接，转换芯片U6的LDAC端口与CPU芯片U8的PB13端口相连接，转换芯片U6的LOAD端口、DGND端口、AGND端口接地，转换芯片 U6 的 RST 端口、RSTSEL 端口、VDD 端口、VREFH 端口、VREFHS 端口、VREFL 端口、VREFLS端口、VCC端口和VSS端口均接电源，VOUT端口和VOUTS端口与电阻R21的一端相连接，电阻R21的另一端分别与电容C16的一端和电阻R20的一端相连接，电容C16的另一端接地，电阻R20的另一端分别与功率放大器U4B的反向输入端、电容C17的一端相连接，功率放大器U4B的同相输入端与电阻R18的一端相连接，电阻R18的另一端接地，电容C17的另一端与功率放大器U4B的输出端相连接，功率放大器U4B的输出端同时与信号放大电路35的输入端相连接。
[0059]CPU处理模块33和数模转换电路34共同发射端传来的数字信号转换成模拟电压信号，并且对模拟电压信号进行调制，然后将处理后的模拟电压信号传输到信号放大电路35中进行放大。
[0060]所述的信号放大电路35分为三路，分别对应了进入电表的三相电路，即每一路输入端对应与数模转换电路34中功率放大器U1B、功率放大器U4A和功率放大器U4B的一个输出端相连接，三路的作用、组件和连接方式相同，如图14所示，其中一路包括电阻R15、电阻R17、三极管VT1、三极管VT2、电阻R10、电阻R23、电阻R11、电阻R20、二极管D4、二极管D5、二极管D1、二极管D2、二极管D7、二极管D10、三极管VD1、三极管VD2、二极管D3、二极管D6、电阻R16、电阻R22和保险F3，数模转换电路中功率放大器UlB的输出端与电阻R15、电阻R17的一端相连接，电阻R15的另一端与三极管VTl的发射极相连接，电阻R18的另一端与三极管VT2的发射极相连接，，VTl的基极与电阻Rll的一端、二极管D4的正极相连接，电阻Rll的另一端接电源，二极管D4的负极分别与二极管D5的正极、地线相连接，二极管D5的负极分别与VT2的基极、电阻R20的一端相连接，电阻R20的另一端接电源，VTl的集电极与电阻RlO的一端相连接，电阻RlO的另一端分别与二极管D2的负极、三极管VDl的基极相连接，二极管D2的正极与二极管Dl的负极相连接，二极管Dl的正极接电源，二极管Dl的正极同时与电阻Rl的一端、二极管D3的负极相连接，电阻Rl的另一端与三极管VDl的发射极相连接，三极管VDl的集电极分别与三极管VD2的集电极、二极管D3的正极、二极管D6的负极、电阻R16的一端、保险F3的一端相连接，二极管D6的正极与电阻R26的一端、二极管DlO的负极相连接，电阻R26的另一端与三极管VD2的发射极相连接，二极管DlO的正极与二极管D7的负极相连接，二极管D7的正极分别与三极管VD2的基极、电阻R23的一端相连接，电阻R23的另一单与三极管VT2的集电极相连接，电阻R16的另一端与电阻R22的一端相连接，电阻R22的另一端接地，保险F3的另一端为整个接收端3的一个输出端。
[0061]如图17所示，发射端1、2和接收端3通过光纤连接起来，PT 二次侧电压信号经过发射端1、2内部电路的A/D转换，然后将数字信号送至CPU模块11处理，处理好的数据通过光纤传输到接收端3的CPU处理模块33，CPU处理模块33处理好的数据经过D/A转换，然后经过信号放大电路35将信号的强度恢复后，将恢复后的模拟信号接进电流表中进行计量。
[0062]发射端1、发射端2和接收端3外部设置有恒温盒6，恒温盒6为一个盒体，恒温盒6中设置有控制恒温盒6内部温度的恒温控制电路7 ；
如图15和图16所示，所述的恒温控制电路7包括热敏电阻MF1、运算放大器U3A、U3B、电阻尺2、1?3、1?5、1?6、1?7、1?8、1?9、1?10、1?11，加热电阻1?12、1?13、1?14、1?15、1?16、1?17，电容 C8 和三极管VT1，运算放大器U3A的同向输入端分别与热敏电阻MFl的一端、发射端I的CPU模块11的CPU芯片UlO的10号管脚PAO—WKUP、电阻R3的一端相连接，热敏电阻MFl的另一端接地，CPU模块11的CPU芯片UlO通过10号管脚PAO — WKUP接收热敏电阻MFl传来的电流值，从而判定恒温盒6内部的温度，电阻R3的另一端与电阻R2的一端相连接，电阻R3的另一端与电阻R2的一端均与3.3V电源相连接，电阻R2的另一端分别与电容C8的一端、电阻R7的一端、电阻R6的一端相连接，电容C8的另一端、电阻R7的另一端接地，电阻R6的另一端分别与运算放大器U3A的反相输入端、电阻Rll的一端相连接与运算放大器U3A的输出端相连接，运算放大器U3A的的输出端与电阻R5的一端相连接，电阻R5的另一端分别与电阻R8、运算放大器U3B的同向输入端相连接，电阻R5的另一端接地，运算放大器U3B的反相输入端分别与电阻R9的一端、三极管VTl的发射极相连接，电阻R9的另一端接地，运算放大器U3B的输出端与电阻RlO的一端相连接，电阻RlO的另一端与三极管VTl的基极相连接，三极管VTl的集电极与加热电阻R12的一端相连接，加热电阻R12的另一端与加热电阻R13的一端相连接，加热电阻R13的另一端与加热电阻R14的一端相连接，加热电阻R14的另一端与加热电阻R15的一端相连接,加热电阻R15的另一端与加热电阻R16的一端相连接，加热电阻R16的另一端与加热电阻R17的一端相连接，加热电阻R17的另一端接电源。
[0063]事先将本恒温控制电路7温度恒定在75°C，当温度低于75°C时，其中热敏电阻MFl为负温度系数的热敏电阻，所以热敏电阻MFl的的阻值变大，根据深度负反馈电路虚短、虚断的特点，R6上有电流，在经过运放U3A与电阻所组成的负反馈电路放大，运放U3B同向输入端和反向输入端形成压差，输出端输出电压放大，三级管VTl基极电压大于发射极电压，三级管VTl导通，有电流流过加热电阻R12、R13、R14、R15、R16、R17，加热电阻R12、R13、R14、R15、R16、R17加热，同时三极管VT1、运放U3B和电阻组成的恒流控制源电路控制流过加热电阻电流大小，不会使流过的电流很大，所以恒温盒内温度保持在75°C左右，稳定恒温盒内的温度。
[0064]恒温盒6中还设置有发射端中的模拟开关U12、模拟开关U13、模拟开关Ull、A/D转换芯片U14和基准电路13，发射端中的转换芯片U3、转换芯片U5、转换芯片U6、功率放大器U1B、功率放大器U4A、功率放大器U4B，这些元器件都是受温度影响较大的元器件，将这些元器件放置在恒温盒6中，从而提高了这些元器件的稳定性，最终提高了发射端1、发射端2和接收端3的精度。
[0065]所述的输出端3的CPU芯片上设置有报警装置，所述的报警装置为发光二极管，用于监控输出端3的工作状况。
【权利要求】
1.一种双母线供电电路的高精度计量系统，其特征在于:包括切换继电器KA1、切换继电器KA2、两个完全相同的发射端、接收端、传输介质和电能表，切换继电器K A I和K A2的主触点分别与双母线中的一根相连接，用于双母线之间的相互的切换，切换继电器KA I和K A 2的辅助触点分别接收端相连接，接收端从切换继电器K A I和K A 2的辅助触点接收开关信号，两个发射端的输入端各自与一条母线相连接，两个发射端的输出端通过传输介质与接收端的输入端相连接，接收端的输出端与电能表相连接。
2.根据权利要求1所述的双母线供电电路的高精度计量系统，其特征在于:所述的发射端包括CPU模块、电源模块、基准电路、模数转换模块和传输介质连接模块，电流从模数转换模块的输入端进入发射端，模数转换模块的输出端与CPU模块的输入端相连接，CPU模块的输出端与传输介质连接模块的输入端相连接，传输介质连接模块的输出端经过传输介质与接收端相连接，电源模块和基准电路为整个发射端提供工作电压； 所述的CPU模块包括CPU芯片UlO和晶振Y1，晶振Yl的两端分别与CPU芯片UlO的PDO OSC IN端口、roi OSC OUT端口相连接，同时晶振Yl的两端分别连接有电容C16、C21的一端相连接，电容C16、C21的另一端接地； 所述的基准电路包括基准电压源U7、电容C14、电容C15、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28和电阻R29，基准电压源U7的V IN针脚分别与3.3V电源相连接、电容C14的一端相连接，电容C14的另一端接地，基准电压源U7的GND针脚接地，基准电压源U7的V OUT针脚输出2.5V电压，V OUT针脚同时与电容C15的一端相连接，电容C15的另一端接地，电阻R20的一端与2.5V电压相连接，电阻R20的另一端分别与电阻R24的一端、电阻R27的一端、以及模数转换模块相连接，电阻R24的另一端与电源模块包括保险Fl的输出端相连接，电阻R27的另一端接地，电阻R21的一端与2.5V电压相连接，电阻R21的另一端分别与电阻R25的一端、电阻R28的一端、以及模数转换模块相连接，电阻R25的另一端与电源模块包括保险F2的输出端相连接，电阻R28的另一端接地，电阻R22的一端与2.5V电压相连接，电阻R22的另一端分别与电阻R26的一端、电阻R29的一端、以及模数转换模块相连接，电阻R26的另一端与电源模块包括保险F3的输出端相连接，电阻R29的另一端接地； 所述的电源模块包括保险F1、F2、F3，变压器Tl、T2、T3，整流桥Dl、D3、D4和DC-DC电源芯片，三项电源线上分别连接有保险F1、F2、F3的一端，保险F1、F2、F3的另一端分别与模数转换模块、变压器Tl、T2、T3的输入端相连接，变压器Tl、T2、T3的输出端分别与整流桥D1、D3、D4的输入端相连接，整流桥D1、D3、D4的输出端均与DC-DC电源芯片的输入端相连接，DC-DC电源芯片的输出端为CPU模块提供3.3V的电源； 所述的模数转换模块包括电容C18、电容C20、电容C27、电容C19、模拟开关U12、模拟开关U13、模拟开关U11、电阻R29和A/D转换芯片U14，基准电路中电阻R20的另一端与电容C18的一端、模拟开关U12的端口 3相连接，电容C18的另一端接地，模拟开关U12的端口 6与CPU芯片UlO的端口 PA4相连接，模拟开关U12的端口 4与电阻R29的一端相连接，电阻R29的另一端分别与电容C19的一端、A/D转换芯片U14的端口 +IN相连接，电容C19的另一端接地，基准电路中电阻R21的另一端与电容C20的一端、模拟开关U13的端口 3相连接，电容C20的另一端接地，模拟开关U13的端口 6与CPU芯片UlO的端口 PBlO相连接，模拟开关U13的端口 4与电阻R29的一端相连接，基准电路中电阻R22的另一端与电容C27的一端、模拟开关Ull的端口 3相连接，电容C27的另一端接地，模拟开关Ull的端口 6与CPU芯片UlO的端口 P B I I相连接，模拟开关Ul 4的端口 4与电阻R29的一端相连接，A/D转换芯片U14的端口 R E F+接2.5 V电源，U15的端口 R E F —接地，U15的端口 一 IN 接地，U15 的端口+ V B D、+ VA接 3.3 V 电源，U15 的端口 AGN D、R E SERVE D、B D G N D接地，U15的端口 CONVST与CPU芯片UlO的端口 PB 2相连接，U15的端口 INT与CPU芯片UlO的端口 PB I相连接，U15的端口 C S与CPU芯片UlO的端口 PBO相连接，U15的端口 SCLK与CPU芯片UlO的端口 PA 5相连接，U15的端口 SDI与CPU芯片UlO的端口 PA 7相连接，U15的端口 SDO与CPU芯片UlO的端口 PA 6相连接； 所述的传输介质连接模块包括单路反相器U5、电阻R30和光纤发射器U6，单路反相器U5的输入端与CPU芯片UlO的端口 PA9相连接，单路反相器U5的输出端与电阻R30的一端相连接，电阻R30的另一端与光纤发射器U6的2、6、7号管脚相连接，光纤发射器U6的7号管脚接地。
3.根据权利要求1所述的双母线供电电路的高精度计量系统，其特征在于:所述的接收端包括电源模块、信号接收转换模块、CPU处理模块、数模转换电路和信号放大电路，电源模块为接收端提供电源，信号接收转换模块的输入端与发射端的传输介质连接模块相连接，信号接收转换模块的输出端与CPU处理模块的输入端相连接，CPU处理模块的输出端与数模转换电路的输入端相连接，数模转换电路的输出端与信号放大电路输入端相连接，信号放大电路输出端为整个接收端的输出； 所述的信号接收转换模块包括光纤接收器U61、光纤接收器U62、模拟开关U16、单路反相器U17、单路反相器U18、电阻R19、电阻R100、电阻R107、电阻R18、电阻R105、电阻R108、电阻R106、电阻R24、电容C6和电容C5，光纤接收器U61的输入端端和传输介质相连接，光纤接收器U61的2号端口接电源,光纤接收器U61的6号端口分别与模拟开关U16的I号管脚相、电阻R19的一端相连接，电阻R19的另一端接地，光纤接收器U61的3号、7号端口接地，光纤接收器U62的输入端和传输介质相连接,光纤接收器U62的2号端口接电源,光纤接收器U62的6号端口分别与模拟开关U16的3号端子、电阻RlOO的一端相连接，电阻RlOO的另一端接地，光纤接收器U62的3号、7号端口接地；电阻R107的一端、电阻R18的一端接电源，电阻R107的另一端与中间继电器KAl的辅助触点相连接的同时，与电阻R105的一端相连接，电阻Rl8的另一端与中间继电器KA2的辅助触点相连接的同时，与电阻Rl08的一端相连接，电阻R105的另一端与单路反相器U18输入端相连接，电阻R108的另一端与单路反相器U17输入端相连接，单路反相器U18的输出端与电阻R106的一端相连接，单路反相器U17的输出端与电阻R24的一端相连接，电阻R106的另一端分别与CPU处理模块中CPU芯片的PB14端口、电容C6的一端相连接，电容C6的另一端接地，电阻R24的另一端分别与CPU处理模块中CPU芯片U8的PB15端口、电容C5的一端相连接，电容C5的另一端接地，模拟开关U16的6号端子与CPU处理模块中CPU芯片U8的PA8端口相连接，模拟开关U16的4号端子与CPU处理模块中CPU芯片U8的PAlO端口相连接； 所述的CPU处理模块包括CPU芯片U8、晶振Y2、电容C18、电容C20和电容C23，晶振Y2的两端分别与CPU芯片U8的roo OSC IN端口、U8的roi OSC OUT端口相连接，晶振Y2的两端同时与电容C18的一端、电容C20的一端相连接，电容C18的另一端、电容C20的另一端接地，电容C23的一端与CPU芯片U8的NRST端口相连接，电容C23的另一端接地； 所述的数模转换电路包括转换芯片U3、转换芯片U5、转换芯片U6、电阻R9、电阻R10、电阻R1、电容Cl、C2、功率放大器U1B、电阻R16、电阻R17、电阻R14、电容C14、C15、功率放大器U4A、电阻R21、电阻R20、电阻R18、电容C16、C17和功率放大器U4B ； 其中转换芯片U3的SDO端口与转换芯片U5的SDI端口相连接，转换芯片U3的SDI端口与CPU芯片U8的PA7端口相连接，转换芯片U3的CLK端口与CPU芯片U8的PA5端口相连接，转换芯片U3的CS端口与CPU芯片U8的PA4端口相连接，转换芯片U3的LDAC端口与CPU芯片U8的PB13端口相连接，转换芯片U3的LOAD端口、DGND端口、AGND端口接地，转换芯片 U3 的 RST 端 口、RSTSEL 端 口、VDD 端口、VREFH 端 口、VREFHS 端 口、VREFL 端 口、VREFLS端口、VCC端口和VSS端口均接电源，VOUT端口和VOUTS端口与电阻R9的一端相连接，电阻R9的另一端分别与电容Cl的一端和电阻RlO的一端相连接，电容Cl的另一端接地，电阻RlO的另一端分别与功率放大器UlB的反向输入端、电容C2的一端相连接，功率放大器UlB的同相输入端与电阻Rl的一端相连接，电阻Rl的另一端接地，电容C2的另一端与功率放大器UlB的输出端相连接，功率放大器UlB的输出端同时与信号放大电路的输入端相连接； 转换芯片U5的SDO端口与转换芯片U6的SDI端口相连接，转换芯片U5的SDI端口与转换芯片U3的SDO端口相连接，转换芯片U5的CLK端口与CPU芯片U8的PA5端口相连接，转换芯片U5的CS端口与CPU芯片U8的PA4端口相连接，转换芯片U5的LDAC端口与CPU芯片U8的PB13端口相连接，转换芯片U5的LOAD端口、DGND端口、AGND端口接地，转换芯片 U5 的 RST 端 口、RSTSEL 端 口、VDD 端口、VREFH 端 口、VREFHS 端 口、VREFL 端 口、VREFLS 端口、VCC端口和VSS端口均接电源，VOUT端口和VOUTS端口与电阻Rl6的一端相连接，电阻R16的另一端分别与电容C14的一端和电阻R17的一端相连接，电容C14的另一端接地，电阻R17的另一端分别与功率放大器U4A的反向输入端、电容C15的一端相连接,功率放大器U4A的同相输入端与电阻R14的一端相连接，电阻R14的另一端接地，电容C15的另一端与功率放大器U4A的输出端相连接,功率放大器U4A的输出端同时与信号放大电路的输入端相连接； 转换芯片U6的SDO端口与CPU芯片U8的PA6端口相连接，转换芯片U6的SDI端口与转换芯片U5的SDO端口相连接，转换芯片U6的CLK端口与CPU芯片U8的PA5端口相连接，转换芯片U6的CS端口与CPU芯片U8的PA4端口相连接，转换芯片U6的LDAC端口与CPU芯片U8的PB13端口相连接，转换芯片U6的LOAD端口、DGND端口、AGND端口接地，转换芯片 U6 的 RST 端 口、RSTSEL 端 口、VDD 端口、VREFH 端 口、VREFHS 端 口、VREFL 端 口、VREFLS 端口、VCC端口和VSS端口均接电源，VOUT端口和VOUTS端口与电阻R21的一端相连接，电阻R21的另一端分别与电容C16的一端和电阻R20的一端相连接，电容C16的另一端接地，电阻R20的另一端分别与功率放大器U4B的反向输入端、电容C17的一端相连接，功率放大器U4B的同相输入端与电阻R18的一端相连接，电阻R18的另一端接地，电容C17的另一端与功率放大器U4B的输出端相连接，功率放大器U4B的输出端同时与信号放大电路的输入端相连接； 所述的信号放大电路分为三路，分别对应了进入电表的三相电路，三路的组件和连接方式相同，其中一路包括电阻R15、电阻R17、三极管VT1、三极管VT2、电阻R10、电阻R23、电阻R11、电阻R20、二极管D4、二极管D5、二极管D1、二极管D2、二极管D7、二极管D10、三极管VD1、三极管VD2、二极管D3、二极管D6、电阻R16、电阻R22和保险F3，数模转换电路中功率放大器UlB的输出端与电阻R15、电阻R17的一端相连接，电阻R15的另一端与三极管VTl的发射极相连接，电阻R18的另一端与三极管VT2的发射极相连接，VTl的基极与电阻Rll的一端、二极管D4的正极相连接，电阻Rll的另一端接电源，二极管D4的负极分别与二极管D5的正极、地线相连接，二极管D5的负极分别与VT2的基极、电阻R20的一端相连接，电阻R20的另一端接电源，VTl的集电极与电阻RlO的一端相连接，电阻RlO的另一端分别与二极管D2的负极、三极管VDl的基极相连接，二极管D2的正极与二极管Dl的负极相连接，二极管Dl的正极接电源，二极管Dl的正极同时与电阻Rl的一端、二极管D3的负极相连接，电阻Rl的另一端与三极管VDl的发射极相连接，三极管VDl的集电极分别与三极管VD2的集电极、二极管D3的正极、二极管D6的负极、电阻R16的一端、保险F3的一端相连接，二极管D6的正极与电阻R26的一端、二极管DlO的负极相连接，电阻R26的另一端与三极管VD2的发射极相连接，二极管DlO的正极与二极管D7的负极相连接，二极管D7的正极分别与三极管VD2的基极、电阻R23的一端相连接，电阻R23的另一单与三极管VT2的集电极相连接，电阻R16的另一端与电阻R22的一端相连接，电阻R22的另一端接地，保险F3的另一端为整个接收端的一个输出端。
4.根据权利要求1所述的双母线供电电路的高精度计量系统，其特征在于:发射端中CPU芯片UlO的型号为STM32F103CST6，模拟开关U12、模拟开关U13、模拟开关Ull的型号均为74LVC1G3157，A/D转换芯片U14的型号为ADS8329IRSARG4，单路反相器U5的型号为74LVC1G04，光纤发射器U6的型号为HFBR 1414 ； 传输介质为光纤； 接收端中光纤接收器U61、光纤接收器U62的型号均为HFBR 2414，模拟开关U16的型号为74LVC1G3157，单路反相器U17、单路反相器U18的型号均为74LVC1G64，CPU处理模块包括CPU芯片U8的型号为STM32F103CST6，转换芯片U3、转换芯片U5、转换芯片U6的型号均为DAC7631，功率放大器U1B、功率放大器U4A、功率放大器U4B的型号均为OP2177。
5.根据权利要求1或2或3所述的任意一项所述的双母线供电电路的高精度计量系统，其特征在于:发射端和接收端设置有恒温盒，恒温盒中设置有恒温控制电路和基准电路； 所述的恒温控制电路包括热敏电阻MF1、运算放大器U3A、U3B、电阻R2、R3、R5、R6、R7、尺8、1?9、1?10、1?11，加热电阻1?12、1?13、1?14、1?15、1?16、1?17，电容 C8 和三极管 VT1，运算放大器U3A的同向输入端分别与热敏电阻MFl的一端、发射端的CPU模块11的CPU芯片UlO的10号管脚PAO—WKUP、电阻R3的一端相连接，热敏电阻MFl的另一端接地，电阻R3的另一端与电阻R2的一端相连接，电阻R3的另一端与电阻R2的一端均与3.3V电源相连接，电阻R2的另一端分别与电容C8的一端、电阻R7的一端、电阻R6的一端相连接，电容C8的另一端、电阻R7的另一端接地，电阻R6的另一端分别与运算放大器U3A的反相输入端、电阻Rll的一端相连接与运算放大器U3A的输出端相连接，运算放大器U3A的的输出端与电阻R5的一端相连接，电阻R5的另一端分别与电阻R8、运算放大器U3B的同向输入端相连接，电阻R5的另一端接地，运算放大器U3B的反相输入端分别与电阻R9的一端、三极管VTl的发射极相连接，电阻R9的另一端接地，运算放大器U3B的输出端与电阻RlO的一端相连接，电阻RlO的另一端与三极管VTl的基极相连接，三极管VTl的集电极与加热电阻R12的一端相连接，加热电阻R12的另一端与加热电阻R13的一端相连接，加热电阻R13的另一端与加热电阻R14的一端相连接，加热电阻R14的另一端与加热电阻R15的一端相连接，加热电阻R15的另一端与加热电阻R16的一端相连接，加热电阻R16的另一端与加热电阻R17的一端相连接，加热电阻R17的另一端接电源； 恒温盒还设置有发射端中的模拟开关U12、模拟开关U13、模拟开关Ull、A/D转换芯片U14，发射端中的转换芯片U3、转换芯片U5、转换芯片U6、功率放大器U1B、功率放大器U4A、功率放大器U4B。
6.根据权利要求3所述的任意一项所述的双母线供电电路的高精度计量系统，其特征在于:所述的输出端的CPU芯片上设置有报警装置，所述的报警装置为发光二极管。
【文档编号】G01R11/17GK104237586SQ201410408631
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2014年8月19日
【发明者】雒宏礼, 赵峰, 陈琨 申请人:千江（上海）信息科技有限公司, 国网河南省电力公司济源供电公司