一种用于三相电源的检测电路及电能表的制作方法

本实用新型属于电子电路技术领域，尤其涉及一种用于三相电源的检测电路及电能表。

背景技术：

电参数检测的可靠性、稳定性、精确度是考量电能表的品质的关键项目，然而，现有的三相电源检测技术的精确度不高，无法保证高品质的电参数检测功能，导致三相电源中某个或某些电参数出错时，无法及时报警而造成设备损坏的现象。

因此，现有的用于三相电源的检测技术存在着因精确度不高，导致三相电源中某个或某些电参数出错时，无法及时报警而造成设备损坏的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于三相电源的检测电路及电能表，旨在解决现有的用于三相电源的检测技术存在着因精确度不高，导致三相电源中某个或某些电参数出错时，无法及时报警而造成设备损坏的问题。

本实用新型第一方面提供了一种用于三相电源的检测电路，所述检测电路包括：

用于提供时钟信号的晶振模块；

与三相电源连接，用于对所述三相电源输出的三相电压信号分别进行分压处理的分压模块；

与所述分压模块连接，用于对分压处理后的所述三相电压信号进行采样，并输出三相电压参数的电压采样模块；

与所述三相电源连接，用于对所述三相电源输出的三相电流信号进行采样，并输出三相电流参数的电流采样模块；

与所述三相电源连接，用于对所述三相电源的零线电流信号进行采样，并输出零线电流参数的零线检测模块；以及

与所述电压采样模块、所述电流采样模块、所述零线检测模块以及所述晶振模块连接，用于根据所述时钟信号，对所述三相电压参数、所述三相电流参数以及所述零线电流参数进行计量并输出判断结果的计量模块。

本实用新型第二方面提供了一种电能表，包括电源模块，还包括如上述所述的检测电路。

本实用新型提供的一种用于三相电源的检测电路及电能表，包括晶振模块、分压模块、电压采样模块、电流采样模块、零线检测模块以及计量模块，通过对三相电源输出的三相电压信号分别进行分压处理后对其进行采样，获取三相电压参数，并对三相电源输出的三相电流信号进行采样获取三相电流参数，以及对三相电源的零线电流信号进行采样获取零线电流参数，最后计量模块根据晶振模块输出的时钟信号，对三相电压参数、三相电流参数以及零线电流参数进行计量并输出判断结果。由此实现了对三相电源的精确计量，并当三相电源中某个或某些电参数出错时，工作人员可及时得知并采取应对措施，避免造成设备损坏，解决了现有的用于三相电源的检测技术存在着因精确度不高，导致三相电源中某个或某些电参数出错时，无法及时报警而造成设备损坏的问题。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的一种用于三相电源的检测电路的模块结构示意图。

图2是本实用新型一实施例提供的一种用于三相电源的检测电路的示例电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

上述的一种用于三相电源的检测电路及电能表，包括晶振模块、分压模块、电压采样模块、电流采样模块、零线检测模块以及计量模块，通过对三相电源输出的三相电压信号分别进行分压处理后对其进行采样，获取三相电压参数，并对三相电源输出的三相电流信号进行采样获取三相电流参数，以及对三相电源的零线电流信号进行采样获取零线电流参数，最后计量模块根据晶振模块输出的时钟信号，对三相电压参数、三相电流参数以及零线电流参数进行计量并输出判断结果。由此实现了对三相电源的精确计量，并当三相电源中某个或某些电参数出错时，工作人员可及时得知并采取应对措施，避免造成设备损坏。并且，工作电源是由ldo(lowdropoutregulator，低压差线性稳压器)稳压器提供，并经过滤波去耦后对计量模块进行供电，使得整体检测电路稳定可靠。

图1示出了本实用新型一实施例提供的一种用于三相电源的检测电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

上述一种用于三相电源的检测电路，包括晶振模块104、分压模块102、电压采样模块108、电流采样模块103、零线检测模块107以及计量模块106。

晶振模块104用于对计量模块106提供时钟信号。

分压模块102与三相电源101连接，用于对三相电源101输出的三相电压信号分别进行分压处理。

电压采样模块108与分压模块102连接，用于对分压处理后的三相电压信号进行采样，并输出三相电压参数。

电流采样模块103与三相电源101连接，用于对三相电源101输出的三相电流信号进行采样，并输出三相电流参数。

零线检测模块107与三相电源101连接，用于对三相电源101的零线电流信号进行采样，并输出零线电流参数。

计量模块106与电压采样模块108、电流采样模块103、零线检测模块107以及晶振模块104连接，用于根据时钟信号，对三相电压参数、三相电流参数以及零线电流参数进行计量并输出判断结果。

作为本实用新型一实施例，上述检测电路还包括滤波去耦模块105，滤波去耦模块105与计量模块106连接，用于对电源模块109输出的电源信号进行滤波和去耦处理后，对计量模块106进行供电。

作为本实用新型一实施例，上述检测电路一方面通过对三相电源101输出的三相电压信号分别进行分压处理后对其进行采样，获取三相电压参数，并对三相电源101输出的三相电流信号进行采样获取三相电流参数，以及对三相电源101的零线电流信号进行采样获取零线电流参数，最后通过计量模块106根据晶振模块104输出的时钟信号，对三相电压参数、三相电流参数以及零线电流参数进行计量并输出判断结果，实现了对三相电源的精确计量，保证了高品质的电参数检测功能，并当三相电源中某个或某些电参数出错时，工作人员可及时得知并采取应对措施；另一方面，通过电源模块109输出电源信号后经过滤波和去耦处理后，对计量模块106进行供电，使得整体检测电路稳定可靠的效果。

图2示出了本实用新型一实施例提供的一种用于三相电源的检测电路的示例电路，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

作为本实用新型一实施例，上述分压模块102包括第一电阻r211、第二电阻r212、第三电阻r213、第四电阻r214、第五电阻r215、第六电阻r216、第七电阻r217、第八电阻r221、第九电阻r222、第十电阻r223、第十一电阻r224、第十二电阻r225、第十三电阻r226、第十四电阻r227、第十五电阻r231、第十六电阻r232、第十七电阻r233、第十八电阻r234、第十九电阻r235、第二十电阻r236以及第二十一电阻r237；

第一电阻r211的第一端接三相电源101的a相端，第一电阻r211的第二端接第二电阻r212的第一端，第二电阻r212的第二端接第三电阻r213的第一端，第三电阻r213的第二端接第四电阻r214的第一端，第四电阻r214的第二端接第五电阻r215的第一端，第五电阻r215的第二端接第六电阻r216的第一端，第六电阻r216的第二端接第七电阻r217的第一端，第七电阻r217的第二端接电压采样模块108；

第八电阻r221的第一端接三相电源101的b相端，第八电阻r221的第二端接第九电阻r222的第一端，第九电阻r222的第二端接第十电阻r223的第一端，第十电阻r223的第二端接第十一电阻r224的第一端，第十一电阻r224的第二端接第十二电阻r225的第一端，第十二电阻r225的第二端接第十三电阻r226的第一端，第十三电阻r226的第二端接第十四电阻r227的第一端，第十四电阻r227的第二端接电压采样模块108；

第十五电阻r231的第一端接三相电源101的c相端，第十五电阻r231的第二端接第十六电阻r232的第一端，第十六电阻r232的第二端接第十七电阻r233的第一端，第十七电阻r233的第二端接第十八电阻r234的第一端，第十八电阻r234的第二端接第十九电阻r235的第一端，第十九电阻r235的第二端接第二十电阻r236的第一端，第二十电阻r236的第二端接第二十一电阻r237的第一端，第二十一电阻r237的第二端接电压采样模块108。

作为本实用新型一实施例，上述电压采样模块108包括第二十三电阻r23、第二十四电阻r24、第二十五电阻r25、第二十六电阻r26、第二十七电阻r27、第二十八电阻r28、第二十电容c20、第二十一电容c21、第二十二电容c22、第二十三电容c23、第二十四电容c24以及第二十五电容c25；

第二十三电阻r23的第一端与第二十电容c20的第一端接分压模块102，第二十三电阻r23的第二端与第二十电容c20的第二端接计量模块106；

第二十四电阻r24的第一端与第二十一电容c21的第一端接分压模块102，第二十四电阻r24的第二端与第二十一电容c21的第二端接计量模块106；

第二十五电阻r25的第一端与第二十二电容c22的第一端接分压模块102，第二十五电阻r25的第二端与第二十二电容c22的第二端接计量模块106；

第二十六电阻r26的第一端与第二十三电容c23的第一端接分压模块102，所述第二十六电阻r26的第二端与所述第二十三电容c23的第二端接计量模块106；

第二十七电阻r27的第一端与第二十四电容c24的第一端接分压模块102，所述第二十七电阻r27的第二端与所述第二十四电容c24的第二端接计量模块106；

第二十八电阻r28的第一端与第二十五电容c25的第一端接分压模块102，第二十八电阻r28的第二端与第二十五电容c25的第二端接计量模块106。

作为本实用新型一实施例，上述电流采样模块103包括第九电容c9、第十电容c10、第十一电容c11、第十二电容c12、第十三电容c13、第十四电容c14、第三十六电阻r6、第三十七电阻r7、第三十八电阻r8、第三十九电阻r9、第四十一电阻r11、第四十二电阻r12、第四十三电阻r13、第四十四电阻r14、第四十五电阻r15、第四十六电阻r16、第四十七电阻r17以及第四十八电阻r18；

第三十六电阻r6的第一端接第三十八电阻r8的第一端，第三十八电阻r8的第二端与第九电容c9的第一端接计量模块106，第三十六电阻r6的第二端、第三十七电阻r7的第一端、第九电容c9的第二端以及第十电容c10的第一端接地，第三十七电阻r7的第二端接第三十九电阻r9的第一端，第三十九电阻r9的第二端接第十电容c10的第二端；

第四十一电阻r11的第一端接第四十三电阻r13的第一端，第四十三电阻r13的第二端与第十一电容c11的第一端接所述计量模块106，第四十一电阻r11的第二端、第四十二电阻r12的第一端、第十一电容c11的第二端以及第十二电容c12的第一端接地，第四十二电阻r12的第二端接第四十四电阻r14的第一端，第四十四电阻r14的第二端接第十二电容c12的第二端；

第四十五电阻r15的第一端接第四十七电阻r17的第一端，第四十七电阻r17的第二端与第十三电容c13的第一端接计量模块106，第四十五电阻r15的第二端、第四十六电阻r16的第一端、第十三电容c13的第二端以及第十四电容c14的第一端接地，第四十六电阻r16的第二端接第四十八电阻r18的第一端，第四十八电阻r18的第二端接第十四电容c14的第二端。

作为本实用新型一实施例，上述零线检测模块107包括第四十九电阻r19、第五十电阻r20、第五十一电阻r21、第五十二电阻r22、第十八电容c18以及第十九电容c19；

第四十九电阻r19的第一端接第五十一电阻r21的第一端，第五十一电阻r21的第二端与第十八电容c18的第一端接计量模块106，第四十九电阻r19的第二端、第五十电阻r20的第一端、第十八电容c18的第二端以及第十九电容c19的第一端接地，第五十电阻r20的第二端接第五十二电阻r22的第一端，第五十二电阻r22的第二端接第十九电容c19的第二端。

作为本实用新型一实施例，上述晶振模块104包括第四十电容c40、第四十一电容c41以及晶振g2；

第四十电容c40的第一端接第四十一电容c41的第一端，第四十电容c40的第二端接晶振g2的第一端并与计量模块106连接，第四十一电容c41的第二端接晶振g2的第二端并与计量模块106连接。

作为本实用新型一实施例，上述计量模块106采用计量芯片u2实现。在本实施例中，计量芯片u2采用型号为rn8302b的计量芯片，当然，计量芯片的型号不作限定，只要能起到与本实施例中计量芯片u2的功能作用亦可。

作为本实用新型一实施例，上述滤波去耦模块105包括第十五电容c15、第三十八电容c38、第九十四电容c94以及第九十五电容c105；

第十五电容c15的第一端接第九十四电容c94的第一端并与计量模块106连接，第十五电容c15的第二端与第九十四电容c94的第二端接地，第三十八电容c38的第一端接第九十五电容c105的第一端并与计量模块106连接，第三十八电容c38的第二端与第九十五电容c105的第二端接地。

本实用新型还提供了一种电能表，包括电源模块109，还包括如上述所述的检测电路。

具体地，电源模块109包括具备预设电压值的交流电源，预设电压值的范围为5v～12v。当然，电源模块109也不限定为交流电源，直流电源也同样适用。在本实施例中，电源模块109采用型号为ht7533的ldo稳压器直接供给，在经过滤波去耦电容(第十五电容c15、第三十八电容c38、第九十四电容c94以及第九十五电容c105)后接到计量芯片u2上，稳定可靠。

以下结合图1-图2对上述一种用于三相电源的检测电路及电能表的工作原理进行描述如下：

首先，计量芯片u2的工作电源，是由型号为ht7533的ldo稳压器直接供给，在经过滤波去耦电容(第十五电容c15、第三十八电容c38、第九十四电容c94以及第九十五电容c105)后接到计量芯片u2上，稳定可靠；

并且，晶振g2采用了频率大小为8.192mhz的晶振，结合匹配电容(第四十电容c40和第四十一电容c41)，给计量芯片u2提供了稳定可靠的时钟源；

以下为电能表能够检测电压和电流等参数：

1)电压方面：通过电阻r211～r217、r221～r227、r231～r237分别将需要采集的大电压进行分压处理，然后分别检测分压后的小电压，用ppm值且精度高的电阻r23～r28进行采样，这样就可以得到三相电压参数；

2)电流方面：通过稳定、高精度的电流互感器串在电刷线上面，将大电流转化成小电流后，然后将转换后的线缆别焊接到ia\ib\ic的插座上面，通过用ppm值且精度高的电阻r6～r7\r11～r12\r15～r16进行采样，这样就可以得到三相电流参数；

3)零线检测：通过锰铜分流器采集到的小电压，在通过用ppm值且精度高的电阻r19～r20进行采样，这样就可以得到零线电流参数；

最后，通过计量模块106根据晶振模块104输出的时钟信号，对上述三相电压参数、三相电流参数以及零线电流参数进行计量并输出判断结果，实现了对三相电源的精确计量，保证了高品质的电参数检测功能，并当三相电源中某个或某些电参数出错时，工作人员可及时得知并采取应对措施。

综上，本实用新型实施例提供的一种用于三相电源的检测电路及电能表，包括晶振模块、分压模块、电压采样模块、电流采样模块、零线检测模块以及计量模块，通过对三相电源输出的三相电压信号分别进行分压处理后对其进行采样，获取三相电压参数，并对三相电源输出的三相电流信号进行采样获取三相电流参数，以及对三相电源的零线电流信号进行采样获取零线电流参数，最后计量模块根据晶振模块输出的时钟信号，对三相电压参数、三相电流参数以及零线电流参数进行计量并输出判断结果。由此实现了对三相电源的精确计量，并当三相电源中某个或某些电参数出错时，工作人员可及时得知并采取应对措施，避免造成设备损坏，解决了现有的用于三相电源的检测技术存在着因精确度不高，导致电能表中某个或某些电参数出错时，无法及时报警而造成设备损坏的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。