用于电能表检定中接线状态检测的智能传感器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种用于电能表检定中接线状态检测的智能传感器，属于电能检 测技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前电能表的检定过程中，常常存在由于电能表接线状态不良，从而导致功能、质 量正常的电能表被检定为不合格品的情况。目前电能表接线端子经历了不断的改良，已经 很大程度的提高了接线成功率，然而这些改良只是停留在接线端子的外部结构上，如果在 电能表检定过程中出现了电能表检定失败的问题，仍然不能确定是电能表问题还是接线状 态出了问题，这样在后续的工作中，还需要进一步找出问题所在，确认是电能表问题还是接 线问题，这样所耗费的时间和人力还是相当多的。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于电能表检定中接线 状态检测的智能传感器，能够实时检测电能表接线端子上的电量变化，从而确定电能表的 接线状态是否存在问题。
[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：用于电能表检定中接线 状态检测的智能传感器，包括控制电路、模数转换芯片、用于与上位机通信的通信接口，用 于采集电能表检测端子上的电压信号的电压采样电路、用于采集电能表检测端子上的电流 信号的电流采样电路；电压采样电路、电流采样电路将采集到的交流电信号转换为直流电 信号，然后通过模数转换芯片分别转换成数字信号，并输出至控制电路，控制电路通过通信 接口将两路数字信号传输至上位机，上位机实时监控电能表的参数变化，判断电能表的接 线状态；所述智能传感器还包括电源电路，所述电源电路分别与电压采样电路、电流采样电 路、模数转换芯片、控制电路和通信接口电连接，用于提供直流电压信号。
[0005] 所述电压采样电路包括电压输入接口 JP21、降压变压器T21、第一全波精密整流 电路和第一滤波电路，所述电压输入接口 JP21的输入端与电能表检测端子电连接，输出端 与降压变压器T21的原边电连接，降压变压器T21的副边与第一全波精密整流电路的输入 端电连接，第一全波精密整流电路的输出端经第一滤波电路与所述模数转换芯片的相应接 口连接。
[0006] 所述电流采样电路包括电流输入接口 JP31、电流互感器T31、第二全波精密整流 电路和第二滤波电路，所述电流输入接口 JP31的输入端与电能表检测端子电连接，输出端 与电流互感器T31的原边电连接，电流互感器T31的副边与第二全波精密整流电路的输入 端电连接，电流互感器T31的副边还并联有采样电阻R30,第二全波精密整流电路的输出端 经第二滤波电路与所述模数转换芯片的相应接口连接。
[0007] 所述第一全波精密整流电路和第二全波精密整流电路采用相同的电路结构，包括 第一运放、第二运放、第一二极管和第二二极管，所述第一运放和第二运放的正极分别通过 各自的接地电阻接地；第一运放的负极串联第一电阻，负极与输出端之间反向并联第一二 极管，输出端反向串联第二二极管；第二二极管的正极串联第二电阻后与第一运放的负极 电连接，串联第三电阻后与第二运放的负极电连接，第一电阻的输入端与第三电阻的输出 端通过第四电阻电连接；第二运放的负极与第二运放的输出端并联第五电阻。
[0008] 所述第一滤波电路和第二滤波电路采用相同的电路结构，包括第六电阻、第七电 阻、第一滤波电容和第二滤波电容，第一滤波电容的一端通过串联第六电阻与第二运放的 输出端电连接，通过串联第七电阻与模数转换芯片电连接，第一滤波电容的另一端与第二 滤波电容的一端共同接地，第二滤波电容的另一端与第七电阻和模数转换芯片连接的电节 点连接。
[0009] 所述控制电路采用AT89C51型控制电路，AT89C51型控制电路的RST引脚上连接 有复位电路；所述复位电路包括复位按钮S41、滤波电阻R41、极性低频滤波电容C41和接 地电阻R42,复位按钮S41与滤波电阻R41串联后，与极性低频滤波电容C41并联，极性低 频滤波电容C41的正极与电源电路的高电位输出端电连接，负极串联接地电阻R42后接地； AT89C51型控制电路的XTALl和XTAL2引脚上还并联有晶振电路，所述晶振电路包括电容 C43、电容C42和晶振Y41，XTAL1串联电容C42后接地，XTAL2引脚串联电容C43后接地，晶 振Y41并联在XTALl和XTAL2引脚之间。
[0010] 所述模数转换芯片采用ADC0808型模数转换芯片。
[0011] 所述通信接口包括通信接口芯片U54,通信接口芯片U54通过三个光电耦合器 U51、U52、U53与控制电路的对应引脚连接；所述通信接口芯片选用MAX485芯片，三个所述 光电耦合器U51、U52、U53均选用6N137光电耦合器；光电耦合器U51的CA引脚与MAX485 芯片的RO引脚电连接，AN引脚串联电阻R54后与电源电路的高电位输出端电连接，VCC引 脚串联电阻R51后与OUT引脚电连接，OUT引脚与控制电路的RX引脚电连接；光电耦合器 U52的CA引脚与控制电路的TX引脚电连接，AN引脚串联电阻R52后与电源电路的高电位 输出端电连接，VCC引脚串联电阻R55后与OUT引脚电连接，OUT引脚与MAX485芯片的DI 引脚电连接，其中，VCC引脚还与电源电路的高电位输出端电连接；光电耦合器U53的CA引 脚与控制电路的RS485引脚电连接，AN引脚串联电阻R53后与电源电路的高电位输出端电 连接，VCC引脚串联电阻R56后与OUT引脚电连接，OUT引脚与MAX485芯片的DE和RE引脚 电连接，其中，VCC引脚还与电源电路的高电位输出端电连接；光电耦合器U51、光电耦合器 U52和光电耦合器U53的GND端分别接地；MAX485芯片的A引脚和B引脚之间并联有匹配 电阻R58,其中A引脚还通过串联电阻R59接地，B引脚通过串联电阻R57与电源电路的高 电位输出端电连接；VCC引脚也与电源电路的高电位输出端电连接，GND引脚接地。
[0012] 所述电源电路包括开关接口 JP11、变压器T11、整流桥和三端稳压集成电路，所述 开关接口 JPll的输入端与三相交流市电电连接，输出端与变压器Tll的原边电连接，变压 器Tll的副边与整流桥的输入端连接，整流桥的输出端并联极性低频滤波电容Cll后，与高 频滤波电容C12并联，再与三端稳压集成电路的Vin引脚和GND引脚电连接；三端稳压集成 电路的GND引脚和Vout引脚之间依次并联有极性低频滤波电容C13、高频滤波电容C14和 滤波电阻Rll，三端稳压集成电路的GND引脚通过导线接地。
[0013] 所述三端稳压集成电路采用型号为LM7805型三端稳压集成电路。
[0014] 与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：通过检测电能表检测端子上 的电压或电流值，能够快速准确地判断电能表接线状态，减少人力、物力，提高了检定效率； 能够将接线不良状态及时反馈给上位机，从而及时为下一步的检定过程提供决策依据。
【附图说明】
[0015] 图1是本实用新型的电路原理框图。
[0016] 图2是图1中电压采样电路的电路图。
[0017] 图3是图1中电流采样电路的电路图。
[0018]图4是图1中模数转换芯片的电路图。
[0019] 图5是图1中控制电路的电路图。
[0020] 图6是图1中通信接口的电路图。
[0021] 图7是图1中电源电路的电路图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本 实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0023] 如图1所示，用于电能表检定中接线状态检测的智能传感器，包括电压采样电路、 电流采样电路、模数转换芯片、控制电路、通信接口和用于给各部分供电的电源电路。电压 采样电路、电流采样电路分别用于采集电能表检测端子上的交流电压、电流信号，然后将采 集到的交流电信号转换为直流电信号，再通过模数转换芯片分别转换成数字信号，并