专利名称：电子式三用户单相电度表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电器测量仪，特别是一种电子式三用户单相电度表。
随着计算机和微电子技术的发展，电子式电度表以其精度高、过载能力强、功耗低、防窃电等优点正在向着全面取代传统的感应式电度表方向发展。目前电子式电度表普遍存在的问题是一是直接采样，表与电网不隔离，抗干扰能力下降；二是目前的电子式电度表均为单户使用，成本偏高，这也是不利于电子式电度表普及的一个影响因素。
为解决上述现有电子式电度表存在的问题，本实用新型的目的是提供一种现场抗干扰能力较强、性能价格比较高的电子式三用户单相电度表。
本实用新型的目的是这样实现的它包括置于表体内用于计量显示的计度器，其特征是在用户的输入电源线上设有检测电流信号与电压信号的电流互感器与电压互感器，电流互感器与电压互感器的信与输出端与模拟开关的输入端相连，模拟开关的输出端与放大器的输入端相连，放大器的输出端经A/D转换器与单片机相连，单片机的信号输出端经光电耦合器与计度器相连。首先由单片机通过模拟开关和A/D转换器将交流电流、电压这些模拟信号进行离散和量化，使之成为数字量，在单片机中进行运算，并通过计度器显示用户的电能计量数，对三用户电能计量是分时进行的，每一个工频信号周期完成对一户的电能测量，即每三个工频信号周期完成三户一个循环的测量。
本实用新型的优点是利用电流互感器、电压互感器采样，使本电度表完全与电网隔离，提高了表的抗干扰能力，特别是可完成三用户的电能计量，从而降低表的成本，提高了表的性能价格比。
以下结合附图对本实用新型作以说明。
图1是本实用新型的电路方框图。
图2是本实用新型的电路原理图。
参考附图，本实用新型主要包括互感器1、模拟开关2、放大器3、A/D转换器4、单片机5、光电耦合器6、计度器7以及工作电源(图中省略未画出)。互感器1包含电压互感器PT、电流互感器CT1、CT2、CT3，电压互感器PT作为三用户所使用的电源电压信号采样，三个电流互感器CT1、CT2、CT3分别作为三个用户所使用的电流信号采样。单片机5由单片机芯片IC2(PIC16C57)和两片单片机扩展I/O口IC1(74LS273)、IC4(74LS273)构成。经电压互感器PT、电流互感器CT1、CT2、CT3采样到一路电压信号u和三路电流信号i1、i2、i3送至模拟开关IC6(4051)的输入端IN1-IN4，模拟开关IC6的选择端A、B、C分别连到单片机扩展I/O口IC4的Q0、Q1、Q2端，模拟开关IC6的输出端经放大器IC5(OP07)后连到A/D转换器IC3(ADC0802)的IN+端，其IN一端接地。A/D转换器的写信号脚WR接到单片机PIC16C57的RB3脚，读信号RD脚接到单片机的RB5脚，片选信号CS脚连到单片机RB4脚，转换结束信号INTR接到单片机RB6脚，A/D转换器数据总线DB连到单片机的RC口。单片机的RC口作为数据线还连到2片用来扩展I/O口的74LS273的D端，两片74LS273的CP端分别由单片机的RA0、RA1来控制。两片273中的一片用来选择模拟开关输入和驱动三户各自的发光二极管D1-D3，另一片用来驱动三户的各自的计度器。工作过程是这样的；先由单片机通过IC4控制模拟开关，选择测试信号，选中的信号经放大后进入A/D转换器，单片机通过RB3-RB6控制A/D转换器工作，通过数据总线读入被测信号，经过运算后将电能分别累加到各户的电能累加器中，并驱动相应的计度器计度。J1、J2、J3分别为三户的计度器线圈(表体与计度器和现有感应式电度表结构一致，故图中未画出)。由于选择的计度器为正负脉冲相间来驱动的，所以用两个光耦完成对一个计度器的驱动。A1-A6为光耦521-1，驱动计度器J1时，首先单片机控制IC1的Q0为低电平，则A1导通，此时，J1上加了一个+8V的电压，约40ms，令Q0为高电平，则A1截止，J1上无电压，约100ms，再令Q1为低电平，则A2导通，J1上加了负8V电压，40ms以后，令Q1为高电平，A2截止，J1上无电压，如此下去，J1即可得到一串正负相间的脉冲，计度器J1便可进行正常计度，其它J2、J3同理。
权利要求1.一种电子式三用户单相电度表，它包括置于表体内用于计量显示的计度器，其特征是在用户的输入电源线上设有检测电流信号与电压信号的电流互感器与电压互感器，电流互感器与电压互感器的信号输出端与模拟开关的输入端相连，模拟开关的输出端与放大器的输入端相连，放大器的输出端经A/D转换器与单片机相连，单片机的信号输出端经光电耦台器与计度器相连。
专利摘要一种电子式三用户单相电度表,它主要包括互感器、模拟开关、放大器、A/D转换器、单片微机、光电耦合器、计度器。单片机作为核心部件,控制模拟开关对输入信号进行切换,单片机通过A/D转换器读取被测信号,然后由单片机按照数学乘法器的原理计算出各用户的用电量,并通过计度器予以显示。利用互感器的采样,使表与电网隔离,提高抗干扰能力。利用一表分时计量三用户电能,降低表的成本,提高性能价格比。
文档编号G01R11/38GK2314379SQ9724556
公开日1999年4月14日 申请日期1997年10月17日 优先权日1997年10月17日
发明者吕勇军, 张铁岩 申请人:沈阳电力新技术应用研究所