单板三相智能表的制作方法

本实用新型涉及一种单板三相智能表。

背景技术：

针对国家电网统招市场，以前三相智能电能表采用变压器方案，导致智能表的电路设计复杂、占用面积、空间都非常大，读表效率低下。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种单板三相智能表，它电路结构简单，可以很好地计算电能，且可以降低设计面积，降低电网损耗，进而降低智能表成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种单板三相智能表，它包括：

用于采集电网的模拟电压信号和模拟电流信号、并转换为脉冲信号的计量装置；

与计量装置信号连接、且用于根据脉冲信号进行电能计算的MCU主控装置；

供电装置，所述供电装置分别与计量装置和MCU主控装置电性连接，以便通过供电装置为计量装置和MCU主控装置提供工作电源。

进一步提供了一种供电装置的具体结构，所述供电装置包括外接电网并与计量装置和MCU主控装置分别电性连接的电源转换装置，以便所述电源转换装置用于将电网市电转换为计量装置和MCU主控装置的工作电源。

进一步为了方便MCU主控装置向外传输数据信号，以便于远程抄表，单板三相智能表还包括通讯模块，所述MCU主控装置和通讯模块信号连接，以便MCU主控装置通过通讯模块传送数据信号。

进一步，所述通讯模块包括用于通过红外线作为载体以传送数据信号的红外通讯模块和/或用于通过电力线网络进行数据信号传输的载波通讯模块。

进一步提供了一种计量装置的具体结构，所述计量装置包括：

电压采样互感器，适于采集电网的模拟电压信号；

电流采样互感器，适于采集电网的模拟电流信号；

A/D转换器，分别与电压采样互感器和电流采样互感器信号连接，适于将模拟电压信号转换为数字电压信号，和将模拟电流信号转换为数字电流信号；

数字信号处理器，其分别与A/D转换器和MCU主控装置信号连接，适于将数字电压信号和数字电流信号进行处理以得到脉冲信号，并将脉冲信号发送至MCU主控装置。

进一步为了方便控制用户端的通断电和/或根据预先设置的显示内容通过按键操作正确实现显示功能和/或储存数据和/或实现时钟功能，单板三相智能表还包括与MCU主控装置信号连接的外围电路，外围电路包括继电器和/或按键模块和/或显示模块和/或存储器和/或时钟模块。

进一步为了在电网断电的情况下，单板三相智能表可以正常的实现储存和/或显示和/或时钟功能，所述供电装置包括分别与计量装置和MCU主控装置电性连接的电池。

进一步，所述显示模块为显示屏。

进一步，所述计量装置、MCU主控装置和供电装置集成在一块电路板上。

采用了上述技术方案后，计量装置采集电网的模拟电压信号和模拟电流信号，并转换为脉冲信号，MCU主控装置通过累计脉冲个数，实现电能计算，本实用新型电路结构简单，可以很好地计算电能，且采用开关电源和/或电池代替变压器，可以有效降低设计面积，读表效率由50%提升至90%，降低电网损耗，进而降低智能表的设计成本，单只智能表的成本可降低20元。

附图说明

图1为本实用新型的单板三相智能表的原理框图；

图2为本实用新型的计量装置的原理框图；

图3为本实用新型的供电装置的电路图；

图4为本实用新型的MCU主控装置的电路图；

图5为本实用新型的计量装置的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1~5所示，一种单板三相智能表，它包括：

用于采集电网的模拟电压信号和模拟电流信号、并转换为脉冲信号的计量装置；

与计量装置信号连接、且用于根据脉冲信号进行电能计算的MCU主控装置；

供电装置，所述供电装置分别与计量装置和MCU主控装置电性连接，以便通过供电装置为计量装置和MCU主控装置提供工作电源。在本实施例中，为了方便控制用户端的通断电、根据预先设置的显示内容通过按键操作正确实现显示功能、储存数据及实现时钟功能，单板三相智能表还包括与MCU主控装置信号连接的外围电路，外围电路包括继电器、按键模块、显示模块、存储器和时钟模块。具体地，所述显示模块为显示屏。所述MCU主控装置为现有技术，不做详细介绍，在本实施例中，MCU主控装置的具体电路图如图4所示。所述计量装置、MCU主控装置和供电装置集成在一块电路板上。

如图1~3所示，所述供电装置包括外接电网并与计量装置和MCU主控装置分别电性连接的电源转换装置，以便所述电源转换装置用于将电网市电转换为计量装置和MCU主控装置的工作电源。具体地，电源转换装置为开关电源，计量装置和MCU主控装置的工作电源为恒压直流电源。在本实施例中，如图1所示，为了在电网断电的情况下，单板三相智能表可以正常的实现储存、显示和时钟功能，所述供电装置也可以包括分别与计量装置和MCU主控装置电性连接的电池。

如图1所示，为了方便MCU主控装置向外传输数据信号，以便于远程抄表，单板三相智能表还包括通讯模块，所述MCU主控装置和通讯模块信号连接，以便MCU主控装置通过通讯模块传送数据信号。

如图1所示，所述通讯模块包括用于通过红外线作为载体以传送数据信号的红外通讯模块和/或用于通过电力线网络进行数据信号传输的载波通讯模块。具体地，红外通讯模块采用红外线作为载体，性价比高；载波通讯模块依靠已经布好的电力线网络进行信号传输，不需要再另外架设通道，成本低。

如图2、5所示，所述计量装置包括：

电压采样互感器，适于采集电网的模拟电压信号；

电流采样互感器，适于采集电网的模拟电流信号；

A/D转换器，分别与电压采样互感器和电流采样互感器信号连接，适于将模拟电压信号转换为数字电压信号，和将模拟电流信号转换为数字电流信号；

数字信号处理器，其分别与A/D转换器和MCU主控装置信号连接，适于将数字电压信号和数字电流信号进行处理以得到脉冲信号，并将脉冲信号发送至MCU主控装置。在本实施例中，数字信号处理器为现有技术，不做详细介绍。在本实施例中，计量装置的具体电路图如图5所示。

本实用新型的工作原理如下：

计量装置采集电网的模拟电压信号和模拟电流信号，并转换为脉冲信号，MCU主控装置通过累计脉冲个数，实现电能计算，本实用新型电路结构简单，可以很好地计算电能，且采用开关电源和/或电池代替变压器，可以有效降低设计面积，读表效率由50%提升至90%，降低电网损耗，进而降低智能表的设计成本，单只智能表的成本可降低20元。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。