专利名称：单相智能电能测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及计量仪器仪表技术领域，尤其是一种单相智能电能测量仪。
背景技术：
单相智能电能测量仪是我国电工仪表行业中产量最大的产品之一，随着高新技术尤其是电子信息技术的快速发展，电子式、多功能、高精度、远程通讯等产品的优势突显，且已经逐步成为电能测量仪发展的主流，现有的智能监视控制仪一般包括电源处理单元、电流/电压采样单元、微处理器单元、显示单元、通讯单元，但各制造厂家的显示单元和通讯单元大多是用计度器及低速的RS485通信来显示和传输数据，在使用和实用性上存在诸多缺点，如用计度器显示的，仅能显示电量信息，而且显示不精确；传统测量仪RS485通信单元通信波特率低只能达到2400bps，因而在电能结算和人力资源等方面造成浪费。
实用新型内容本实用新型提供一种单相智能电能测量仪，它可以解决现有的单相智能电能测量仪显示电量信息不精确，通信波特率低的问题。为了解决上述技术方案，本实用新型所采用的技术方案是:包括:电流/电压采样单元，用于采集用户回路中的电压信号和电流信号；显示单元，用于显示用户电能情况，通信地址，通信波特率，脉冲常数信息；通信单元，用于和计算机或掌机通信，用计算机或掌机对电能情况、通信地址、通信波特率参数进行读写操作；其特征在于:所述通信单元由RS-485通信模块和红外线通信模块构成，所述RS-485通信模块由RS-485信号转换芯片及其电路构成，所述RS-485通信模块的输入端和所述红外线通信模块的输入端分别与微处理器连接；所述电流/电压采样单元由一个电流采样通道和一个电压采样通道构成，所述电流采样通道由锰铜分流器、采样电阻和滤波网络构成；所述电压采样通道由电阻分压网络和滤波网络构成。上述技术方案中，更具体的方案是:所述红外线通信模块由红外发射管、红外接收管及其外围电路构成；进一步的:所述显示单元由液晶显示屏、液晶显示屏驱动集成电路及其外围电路构成。由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果:由于通信单元由RS-485通信模块和红外线通信模块构成，RS-485通信模块采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制，应用RS-485可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器，通信波特率达到9600bps，红外通信是基于调制的载波通信，其载波信号是按38KHz的频率进行调制的红外光，在应用时可以通过红外掌机对仪器进行抄读和写操作，读取电量信息非常精确。
图1是本实用新型的电路框图；图2是RS-485通信模块的电路原理图；图3是红外线通信模块的电路原理图；图4是电流采样模块电路原理图；图5是电压采样模块电路原理图；图6是显示模块电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图实例，对本实用新型作进一步详述:如图1至图6所示，本单相智能电能测量仪它包括有电流采样单元I和电压采样单元2:用于采集用户回路中的电压信号和电流信号，将采集到的电压信号和电流信号直接相乘即得到瞬时功率，对瞬时功率进行低通滤波即得到有功功率，有功功率乘以时间即用户的电能信息，显示单元用于显示用户电能情况、通信地址、通信波特率和脉冲常数信息；包括通信单元:用于和计算机或掌机通信，用计算机或掌机对电能情况、通信地址和通信波特率参数进行读写操作；通信单元由RS-485通信模块4和红外线通信模块5构成，RS-485通信模块4的输入端和红外线通信模块5的输入端分别与微处理器6连接，RS-485通信模块4由专用RS-485信号转换芯片MAX3085及其外围电路构成，由于计算机通信端口只能识别RS-232信号，当测量仪要与计算机通信时，RS-485通信单元将测量仪微控制器输出的TTL信号转换成RS-485信号输出测量仪，再通过专用的RS-485转RS-232转换仪转换成RS-232信号与计算机通信；当计算机要与测量仪通信时，反转上述过程即可；红外线通信模块5由红外发射管BIR-BM1824G-2和红外接收管BRM-SP0808及其外围电路构成，由于掌机7只能识别红外信号，当测量仪要与掌机通信时，红外通信单元将测量仪微控制器输出的TTL信号转换成红外信号与掌机通信。当掌机要与测量仪通信时，反转上述过程即可。RS-485总线，在要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用RS-485串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力，加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复，RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。应用RS-485可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器，通信波特率达到9600bps。红外通信利用950nm近红外线作为传递信息的媒体，即通信信道，发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号，接收端将接收到的光脉冲信号转换成电信号，再经放大，滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原成二进制信号后输出，红外通信是基于调制的载波通信，其载波信号是按38KHz的频率进行调制的红外光；在应用时可以通过红外掌机对仪器进行读和写操作；电流/电压采样单元由一个电流采样通道和一电压采样通道构成；电流采样通道由锰铜分流器、采样电阻Rb，滤波网络Rf，Cf构成；电压采样通道由电阻分压网络Rn，滤波网络Rf，Cf构成。显示单元3由液晶显示屏IXD，液晶显示屏驱动集成电路BL55066及其外围电路构成。
权利要求1.一种单相智能电能测量仪，包括: 电流/电压采样单元，用于采集用户回路中的电压信号和电流信号； 显示单元，用于显示用户电能情况，通信地址，通信波特率，脉冲常数信息； 通信单元，用于和计算机或掌机通信，用计算机或掌机对电能情况、通信地址、通信波特率参数进行读写操作； 其特征在于:所述通信单元由RS-485通信模块和红外线通信模块构成，所述RS-485通信模块由RS-485信号转换芯片及其电路构成，所述RS-485通信模块的输入端和所述红外线通信模块的输入端分别与微处理器连接；所述电流/电压采样单元由一个电流采样通道和一个电压采样通道构成，所述电流采样通道由锰铜分流器、采样电阻和滤波网络构成；所述电压采样通道由电阻分压网络和滤波网络构成。
2.根据权利要求1所述的单相智能电能测量仪，其特征在于:所述红外线通信模块由红外发射管、红外接收管及其外围电路构成。
3.根据权利要求1或2所述的单相智能电能测量仪，其特征在于:所述显示单元由液晶显示屏、液晶显示屏驱动集成电路及其外围电路构成。
专利摘要本实用新型公开了一种单相智能电能测量仪，涉及计量仪器仪表技术领域，包括电流/电压采样单元、显示单元和通信单元，通信单元由RS-485通信模块和红外线通信模块构成，RS-485通信模块由RS-485信号转换芯片及其电路构成，所述RS-485通信模块的输入端和所述红外线通信模块的输入端分别与微处理器连接；电流/电压采样单元由一个电流采样通道和一个电压采样通道构成，电流采样通道由锰铜分流器、采样电阻和滤波网络构成；所述电压采样通道由电阻分压网络和滤波网络构成，与现有技术相比，本实用新型的RS-485通信模块的通信波特率达到9600bps，红外通信是基于调制的载波通信，其载波信号是按38KHz的频率进行调制的红外光，在应用时可以通过红外掌机对仪器进行抄读和写操作，读取电量信息非常精确。
文档编号G08C19/00GK202948057SQ20122035519
公开日2013年5月22日 申请日期2012年7月20日 优先权日2012年7月20日
发明者刘兴有, 汪晓星 申请人:芜湖汇昌物联网科技产业园有限公司