一种三相电子式多功能电能表的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电能表技术领域，尤其涉及一种三相电子式多功能电能表。
【背景技术】
[0002]现有国内外的数显多功能电能表的设计方案有单芯片和多芯片两种:
[0003]其中单芯片方案(SOC)，计量芯片和MCU集成在一块芯片中，其优点是电路简单成本低，缺点是计量精度和时钟精度低，可靠性差，达不到国网智能电能表的技术要求，只能用于设计简易的数据采集仪表；
[0004]其中多芯片方案(组合式方案)，由专用多功能电能计量芯片采样与电能计量有关的电压、电流、功率因数等数据，计量有功正反向电量；由单片机实现数据的计算管理、显示、通讯、存储和欠费控制，实现分时电价和梯度电价的计量要求。多芯片方案的优点是计量和时钟精度高，可靠性高，能满足国家电网公司对智能电表的技术要求；缺点是电路略复杂，成本略高，适合设计高级计量仪表。
[0005]在电能表的通讯方式上，为适用于农村、城市、工厂等不同的应用场景，已经存在包括红外通讯、RS485串行通讯、电力通讯、GPRS通讯等抄表方式的电能表的技术方案存在。但上述电能表缺少防雷击和强电误接设计，在雷击和强电误接时，容易导致通讯电路损坏，影响电能计量。
【发明内容】
[0006]为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种显示精确、具有多重保护功能的三相电子式多功能电能表。
[0007]本实用新型为达到上述技术目的所采用的技术方案是:一种三相电子式多功能电能表，包括电源电路、电压采样电路、电流采样电路、计量电路、控制电路、通信电路、液晶显示电路和保护电路，其中:
[0008]所述电源电路为系统提供电源，包括降压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路和备用电池，所述降压电路包括3个独立的变压器，每个变压器都设置I个初级线圈和2个次级线圈；
[0009]所述电压采样电路包括3个独立的电阻分压网络、滤波电路；
[0010]所述电流采样电路包括3个独立的电流互感器、采样电阻、滤波电路；
[0011]所述计量电路对电压、电流信号进行处理，输出有功、无功脉冲信号，为系统提供电压、电流、功率、功率因数、电能等计量数据，包括计量芯片ATT7022B/C及外围电路；
[0012]所述控制电路控制系统运行，包括MICROCHIP微处理器PIC18F6622及外围电路；
[0013]所述通信电路包括RS485通信电路和红外通信电路；
[0014]所述液晶显不电路由2个液晶驱动芯片PCF8562和液晶显不器及外围电路组成；
[0015]所述系统保护电路包括第一保护电路和第二保护电路，所述第一保护电路设于电源电路、电压采集电路的输入端，所述第二保护电路设于RS485通信电路的输出端。
[0016]所述电源电路输出两路路相互独立的电源:第一电源和第二电源，第一电源给控制电路、计量电路、时钟电路、存储电路、功能按键电路和红外通信电路提供电源，第二电源给RS485通信电路提供电源；正常工作时时钟电路由第一电源提供电源，停电时由备用电池提供电源。
[0017]所述RS485通信电路由485芯片和外围电路组成，RS485通信电路通过3个光电耦合器和控制电路的UART 口、1 口连接，完成数据通信和收发控制。
[0018]所述红外通信电路由红外接收电路和红外发射电路组成，红外通信电路和控制电路的UART 口、1 口连接，完成数据通信和载波调制解调。
[0019]所述第一保护电路包括3个独立的压敏电阻、3个独立的热敏电阻；在系统遭受雷击、超压情况下保护系统不被破坏。
[0020]所述第二保护电路包括TVS管、热敏电阻；保护485通信线路在雷击和强电误接时不受破坏。
[0021]所述三相电子式多功能电能表中还包括数据存储电路、时钟电路、功能按键电路、LED指示电路及外围电路。
[0022]本实用新型的有益效果是:采用上述结构，通过在三相电子式多功能电能表中设置能够提供双电源的电源电路、两个通信电路和两个保护电路，并采用专用计量芯片和微处理器组成计量精度高、显示数据及信息丰富的多功能电能表，并且在停电时数据不丢失、时钟不停止，能满足不同环境下的使用要求；本实用新型在雷击和强电误接时，能有效保护电能表和通信电路不受到破坏。
【附图说明】
[0023]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。其中:
[0024]图1是本实用新型三相电子式多功能电能表的系统结构框图；
[0025]图2是本实用新型电源电路的电路原理图；
[0026]图3是本实用新型电压采样电路的电路原理图；
[0027]图4是本实用新型电流采样电路的电路原理图；
[0028]图5是本实用新型计量电路的电路原理图；
[0029]图6是本实用新型第一保护电路的电路原理图；
[0030]图7是本实用新型第二保护电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0031]为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详细说明。
[0032]请参阅图1至图7所示，本实用新型三相电子式多功能电能表包括电源电路1、电压采样电路2、电流采样电路3、计量电路4、控制电路5、通信电路6、液晶显示电路7和保护电路8，其中:
[0033]所述电源电路I为系统提供电源，包括降压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路和备用电池，所述降压电路包括3个独立的变压器，每个变压器都设置I个初级线圈和2个次级线圈；
[0034]所述电压采样电路2包括3个独立的电阻分压网络、滤波电路；
[0035]所述电流采样电路3包括3个独立的电流互感器、采样电阻、滤波电路；
[0036]所述计量电路4对电压、电流信号进行处理，输出有功、无功脉冲信号，为系统提供电压、电流、功率、功率因数、电能等计量数据，包括计量芯片ATT7022B/C及外围电路；
[0037]所述控制电路5控制系统运行，包括MICROCHIP微处理器PIC18F6622及外围电路；
[0038]所述通信电路6包括RS485通信电路和红外通信电路；
[0039]所述液晶显不电路7由2个液晶驱动芯片PCF8562和液晶显不器及外围电路组成；
[0040]所述系统保护电路8包括第一保护电路81和第二保护电路82，所述第一保护电路81设于电源电路、电压采集电路的输入端，所述第二保护电路82设于RS485通信电路的输出端。
[0041]本实施例中，电压采样电路2的输入端连接Ua、Ub、Uc、Un，电压采样电路2的输出端连接计量电路4，电压采样电路2将电压Ua、Ub、Uc转换成低电压输入到计量芯片，完成电压信号的采集。电压采样电路2为系统提供电压信号。
[0042]电流采样电路3的输入端连接Ia、Ib、Ic，电流采样电路3的输出端连接计量电路4，电流采样电路3将电流Ia、Ib、Ic转换成电压信号输入到计量芯片，完成电流信号的采集。电流采样电路3为系统提供电流信号。
[0043]外部晶振连接计量芯片的时钟输入端，为计量芯片提供时钟。
[0044]计量电路4的计量芯片ATT7022B/C的SPI数据输出端DOUT、DIN、SCLK, CS连接控制电路5的微处理器的