一种两相三线电能表的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力系统电测量技术，更特定言之，涉及一种两相三线电能表。
【背景技术】
[0002]现有的两线三相电能表采用以下两种技术方案实现:其中一种方案是基于三相S0C芯片，通过外接两路采样电路实现；另一种方案是基于MCU，通过集成两片计量专用芯片实现。以上两种方案硬件成本高，对计量系统的芯片的资源要求高。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术的不足之处，本实用新型提供一种两路不同计量方式的两相三线电表，该电能表采用单相S0C芯片，计量芯片和MCU集成在同一芯片上，并外接两路计量模块，其中一路计量模块由采样回路和计量芯片组成；另一路计量模块，通过将外接采样回路与单相S0C芯片内部集成的计量芯片连接，实现采样计量。本实用新型技术方案减少了专用计量芯片的数量，降低了对S0C芯片的要求，从而大大降低了成本。
[0004]为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案如下:
[0005]—种两相三线电能表，包括显不模块、电源模块、脉冲输出管理模块、数据存储模块，其特征在于:还包括单相S0C芯片、第一计量模块和第二计量模块；
[0006]所述单相S0C芯片与显示模块、电源模块、脉冲输出管理模块、数据存储模块分别连接，实现电路控制、电能计量和数据处理；
[0007]所述第一计量模块，对负载一进行电能计量，包括第一采样电路和计量芯片一，所述第一采样电路与所述计量芯片一连接，所述计量芯片一通过通讯方式与单相S0C芯片连接，将数据传送给所述单相S0C芯片；
[0008]所述第二计量模块，对负载二进行电能计量，包括第二采样电路，所述第二采样电路的输出端与单相S0C芯片电压输入通道和电流输入通道连接，将采样数据传送给所述单相S0C芯片；
[0009]所述第一、第二采样电路，包括电压采样电路和电流采样电路。
[0010]作为优选，所述单相S0C芯片上的电压输入通道和电流输入通道的增益值均设置为1，保证有效值范围。
[0011]作为优选，进一步包括掉电检测模块，对电表进行掉电检测和事件管理，所述掉电检测模块与所述单相S0C芯片连接。
[0012]作为优选，所述单相S0C芯片型号为G80F927D。
[0013]作为优选，所述数据存储模块为铁电芯片或EEPR0N，对电量、事件等数据进行管理，所述数据存储模块与所述单相S0C芯片连接。
[0014]本实用新型采用单相S0C芯片，利用集成在单相S0C芯片上的计量芯片连接外接采样电路实现对一路负载电能量的计量，另一路计量模块则使用专用的计量芯片实现计量功能。本实用新型减少了专用计量芯片的数量，且降低了对S0C芯片的要求，从而大大降低了成本。
【附图说明】
[0015]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。
[0016]图1为本实用新型两相三线电能表的一个较佳的实施例原理框图；
[0017]图2为本实用新型第一采样电路中的电流采样电路的一个较佳实施例原理图；
[0018]图3为本实用新型第一采样电路中的电压采样电路的一个较佳实施例原理图；
[0019]图4为本实用新型第二采样电路中的电流采样电路的一个较佳实施例原理图；
[0020]图5为本实用新型第二采样电路中的电压采样电路的一个较佳实施例原理图。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细说明。应当理解的是，此处实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
[0022]参照1所示，连接两相三线电能表各组成部分，作为本实用新型优选实施例。电能表设有Ll、L3和中线N，负载一连接于L1和中线N之间，负载二连接于L3和中线N之间。
[0023]两相三线电能表各组成部分包括显示模块、电源模块、脉冲输出管理模块、数据存储模块、单相S0C芯片、第一计量模块和第二计量模块；
[0024]所述单相S0C芯片与显示模块、电源模块、脉冲输出管理模块、数据存储模块分别连接，实现电路控制、电能计量和数据处理；
[0025]所述第一计量模块，对负载一进行电能计量，包括第一采样电路和计量芯片一，所述第一采样电路与所述计量芯片一连接，所述计量芯片一通过通讯方式与单相S0C芯片连接，将数据传送给所述单相S0C芯片；
[0026]所述第二计量模块，对负载二进行电能计量，包括第二采样电路，所述第二采样电路的输出端与单相S0C芯片电压输入通道和电流输入通道连接，将采样数据传送给所述单相S0C芯片；
[0027]所述第一、第二采样电路，包括电压采样电路和电流采样电路。
[0028]在一个较佳的实施例中，所述单相S0C芯片上的电压输入通道和电流输入通道的增益值均设置为1，保证有效值范围。
[0029]在一个较佳的实施例中，所述两相三线电能表进一步包括掉电检测模块，对电表进行掉电检测和事件管理，所述掉电检测模块与所述单相S0C芯片连接。
[0030]在一个较佳的实施例中，所述数据存储模块采用铁电芯片，其型号为FM24CL16，对电量、事件等数据进行管理，所述数据存储模块与所述单相S0C芯片连接。
[0031]在一个较佳的实施例中，所述单相S0C芯片型号为G80F927D，计量芯片一型号为ATT7059S，下面是实施例的具体工作过程:
[0032]第一计量模块对负载一进行电能计量，以下为第一计量模块的工作过程。
[0033]由于计量芯片一的输入采样最大峰峰值为±800 mV，所以最大采样输入控制在400 mV左右。为了更好地对输入的采样电压有效值进行处理，采用如图3所示的电压采样电路，由RA3，RA4，RA5，RA6，RA1，RA2，RA7，RA9及CA1，CA2组成的分压电阻网络，其在127V交流输入时采样电压有效值为149.23 mV ;在0.8Un输入时采样电压有效值在119.38 mV ；在1.15Un输入时采样电压有效值在171.61 mV。电流采样电路如图2所示，采用10A/4 mA的电流互感器，其型号为JSDCT5366-2，通过R4，R8，RA8，RA10及CA3、CA4组成的电阻网络，保证采样电压有效值在有效的范围之内，实际电流输入10 A到互感器后，互感器输出对应4 mA，经过上面的电阻网络后采样电压有效值为340 mV。以上采集的电流电压有效值分别输入到计量芯片一的电流输入通道和电压输入通道。计量芯片一通过内部的运算，更新相关的寄存器的值。计量芯片一通过串口通讯方式与单相SOC芯片的通讯端口连接，利用电平转换电路实现串口通信电平的转换。利用串口配置电压输入通道和电流输入通道的增益值为1。转换后，可以通过单相SOC芯片的串口读取负载一的计量参数及计量数据值。
[0034]第二计量模块对负载二进行电能计量，以下为第二计量模块的工作过程。
[0035]对负载二的电能计量由单相S0C芯片上集成的计量芯片二，通过外接电压、电流采样电路来实现。由于单相S0C芯片的输入采样最大峰峰值±400 mV，所以最大采样值控制在200 mV左右。电压采样电路如图5所示，由RB4，RB5，RB6，RB7，RB2，RB3，RB8，RB10，CB1，CB2组成的电阻网络。该电压采样电路，在127 V交流输入时采样电压有效值在149.23mV;在0.8 Un输入时采样电压有效值在119.38 mV ;在1.15 Un输入时采样电压有效值在171.61 mV。如图4所示的电流采集电路中，采用10A/4 mA的互感器，型号为JSDCT5366-2，通过R71，R73，RB9，RB11及CB5，CB6组成的电阻网络，保证采样电压有效值在有效的范围之内。在单相S0C芯片内部直接读取相关寄存器的值即可得到所需计量数据和计量参数。
[0036]前述实施方式仅仅是对本实用新型技术方案的较佳体现，并非是对本实用新型技术方案的限定，本实用新型的技术范畴和权利主张是以所附权利要求为准的。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0037]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【主权项】
1.一种两相三线电能表，包括显不模块、电源模块、脉冲输出管理模块、数据存储模块，其特征在于:还包括单相SOC芯片、第一计量模块和第二计量模块； 所述单相SOC芯片与显示模块、电源模块、脉冲输出管理模块、数据存储模块分别连接，实现电路控制、电能计量和数据处理； 所述第一计量模块，对负载一进行电能计量，包括第一采样电路和计量芯片一，所述第一采样电路与所述计量芯片一连接，所述计量芯片一通过通讯方式与单相SOC芯片连接，将数据传送给所述单相SOC芯片； 所述第二计量模块，对负载二进行电能计量，包括第二采样电路，所述第二采样电路的输出端与单相SOC芯片电压输入通道和电流输入通道连接，将采样数据传送给所述单相SOC芯片； 所述第一、第二采样电路，包括电压采样电路和电流采样电路。2.如权利要求1所述的两相三线电能表，其特征在于:所述单相SOC芯片上的电压输入通道和电流输入通道的增益值均设置为1。3.如权利要求1所述的两相三线电能表，其特征在于:进一步包括掉电检测模块，所述掉电检测模块与所述单相SOC芯片连接。4.如权利要求1所述的两相三线电能表，其特征在于:所述单相SOC芯片型号为G80F927D。5.如权利要求1所述的两相三线电能表，其特征在于:所述数据存储模块为铁电芯片或EEPRON，所述数据存储模块与所述单相SOC芯片连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种两相三线电表，采用单相SOC芯片实现两路不同计量方式的电能计量。该两相三线电表包括第一、二计量模块，分别对负载一、负载二进行电能计量；所述第一计量模块，包括第一采样电路和计量芯片一，所述第一采样电路与所述计量芯片一连接，所述计量芯片一通过通讯方式与单相SOC芯片连接，将数据传送给所述单相SOC芯片；所述第二计量模块，包括第二采样电路，所述第二采样电路的输出端与单相SOC芯片电压输入通道和电流输入通道连接，将采样数据传送给所述单相SOC芯片。采用本实用新型的技术方案，减少了专用计量芯片的数量，降低了对SOC芯片的要求，从而大大降低了成本。
【IPC分类】G01R22/06
【公开号】CN205038263
【申请号】CN201520765968
【发明人】徐京生
【申请人】华立科技股份有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年9月30日