专利名称：基于内置a/d转换器dsp的电力监控仪表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于内置A/D转换器DSP的电力监控仪表，主要适用于开关柜及无功补偿装置，属于智能化电力监控装置技术领域。
背景技术：
开关柜或者无功补偿控制装置通常需要配置电力监控仪表，其作用于配电柜上， 电力监控仪表实时地检测母线电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、视在功率、功率因素、相位及电压电流谐波等电力参数，这些参数可通过网络传输到远程计算机，供控制室或电力系统管理部门监视及调看。当电力监控仪又作为无功补偿控制器时，则其输出控制信号可以直接控制电容补偿器。这类电力监控仪表应具有电力谐波分析功能，一是为了实时观测电力母线的电压、电流畸变状况，分析其电力网的运行质量；另一个目的是实施无功补偿控制需要实时计算电压、电流的基波分量，以做控制决策依据。目前，市场上已出现具有此类功能的电力监控仪，而采用的技术主要是两种一是采用专用电量计量芯片 +CPU，进行所有电量的检测，但此技术方案无法实现谐波检测功能，故只能单纯用于一般电力参数检测，或者要求不高的无功补偿控制。二是外置A/D+DSP的技术，这种技术除可以实现常规电力参数测量外，还能进行谐波检测和分析，可做高质量的无功补偿控制。但是，这种技术需要价位较高的外置A/D转换器，同时需要DSP信号处理器，这使得监控仪成本较高，而且电路较复杂，工作可靠性也无法做高。
发明内容基于现有技术存在的上述技术问题，本实用新型公开了一种基于内置A/D转换器 DSP的电力监控仪表。本实用新型采取以下技术方案基于内置A/D转换器DSP的电力监控仪表，其包括信号检测模块、DSP信号处理模块、数据储存、时钟及IXD显示模块、通讯及输出模块，信号检测模块通过电压电流传感器检测电压电流信号；DSP数字信号处理模块与信号检测模块、数据储存、时钟及LCD显示模块、通讯及输出模块相联，其接收信号检测模块检测得到的信号，并进行信号综合、分析、计算和产生无功补偿控制信号；数据储存、时钟及LCD显示模块储存电力参数数据、产生时钟日历信号及显示电力参数和当前时间；通讯及输出模块实现RS232和RS485协议的物理层构成，同时将弱电的输出控制信号隔离传送为无功补偿器的输入信号。所述的基于内置A/D转换器DSP的电力监控仪表，信号检测模块的电路结构如下 三相母线电压由接线柱JXl引入，并分别通过电阻Rl、R3、R5接电流型电压互感器Tl、T2、 T3的输入端；电压互感器T1、T2、T3的输出端并接电阻R2、R4、R6 ；三相电流信号则通过接线柱JX2引入，分别接到电流互感器T4、T5、T6的输入端，其输出端并接电阻R7、R8、R9 ；滤波电容CO与精密基准源VTl并联后与基准源限流电阻RO串联，电阻RO另一端接信号引出及电源引入插座Jl上+5V端，电容CO与精密基准源VTl并联的另一端接插座Jl上的公共地端；电压互感器及电流互感器的所有两端输出中，其中一端分别接插座Jl的5、6、7、8、9、 10脚，另一端连接在精密基准源VTl与电阻RO的连接处。所述的基于内置A/D转换器DSP的电力监控仪表，DSP数字信号处理模块电路结构如下信号输入插座J2的5、8、6、9、7、10脚分别接TLC2272运算放大器U3的5和3脚、 TLC2272运算放大器U2的5和3脚、TLC2272运算放大器Ul的5和3脚，信号输入插座J2 的3、4脚接+5V，信号输入插座J2的1、2脚接公共地；TLC2272运算放大器Ul的1脚与2脚连、7脚与6脚连，TLC2272运算放大器U2的1脚与2脚连、7脚与6脚连，TLC2272运算放大器U3的1脚与2脚连、7脚与6脚连；DSPIC6012A数字信号控制器U6的AN9、AN10、AN11 脚分别接TLC2272运算放大器Ul的1脚、TLC2272运算放大器U2的1脚、TLC2272运算放大器U3的1脚；DSPIC6012A数字信号控制器U6的AN4、AN5、AN6分别接TLC2272运算放大器Ul的7脚、TLC2272运算放大器U2的8脚、TLC2272运算放大器U3的9脚；DSPIC6012A 数字信号控制器U6的RCU RC2、RC13、AN2脚接J3的3、4、5、6脚，同时也接排电阻RPl的 6、5、4、3脚；按键插座J3的1、2脚接公共地；排电阻RPl的1、2脚接+5V ；220V电源接线柱 JX3的1、2脚分别接DFA10-S05W电源模块U4的1、3脚，DFA10-S05W电源模块U4的2、4脚并接电容Cl ；电阻RlO和Rll与电容C2的并联处连接，然后接UC93比较器U5A的2脚； 电阻RlO另一端接+5V，电阻Rll与电容C2并联的另一端接公共地；UC93比较器U5A的3 脚接TLC2272运算放大器U3的1脚，8脚接+5V，4脚接公共地，1脚接DSPIC6012A数字信号控制器U6的RF6脚；电阻R12与电容C5连接，连接处接DSPIC6012A数字信号控制器U6 的MCLR脚，电阻R12另一端接+5V，电容C5的另一端接公共地；晶体震荡器Yl两端分别接电容C3、C4，同时连到DSPIC6012A数字信号控制器U6的0SC1、0SC2脚，电容C3、C4的另一端接公共地。所述的基于内置A/D转换器DSP的电力监控仪表，数据储存、时钟及LCD显示模块电路结构如下24C256EEPR0M存储器U8的AO、Al、NC、WP、GND端接公共地，SDA、SCL接所述DSPIC6012A数字信号控制器U6的SDA、SCL脚，同时接电阻R13、R14 ；24C256EEPR0M存储器U8的VCC接+5V电源；74HC138译码器U7的A、B、C和E3脚接所述DSPIC6012A数字信号控制器U6的AN12 AN15脚，74HC138译码器U7的El和E2脚接公共地，74HC138 译码器U7的Yl脚接HM64128LCD显示器UlO的CE脚，Y2脚接DS12C887时钟日历芯片U9 的CS脚；电阻R13、R14的另一端接+5V ；DS12C887时钟日历芯片U9的R/W和AS脚分别接所述DSPIC6012A数字信号控制器U6的RFO和RFl脚，VCC和CLR脚接+5V，MOT和GND脚接公共地，ADO AD8脚分别接所述DSPIC6012A数字信号控制器U6的RG6 RG9、RG12 RG15 ；HM64128IXD显示器UlO的TO和VSS接多圈电位器Wl的一端，第4脚接另一端，WR脚也接RFO，CD和RD脚接所述DSPIC6012A数字信号控制器U6的RGO、RGl脚，FS和OV脚接公共地，+5V脚接+5V，DBO DB7脚也分别接所述DSPIC6012A数字信号控制器U6的RG6 RG9、RG12 RG15，RESET脚接电阻R15和电容C6的连接处；电阻R15另一端接+5V ；电容 C6另一端接公共地。所述的基于内置A/D转换器DSP的电力监控仪表，通讯及输出模块电路结构如下 MAX202RS232电平转换器Ull的Cl+和Cl-脚接电容C7，C2+和C2-脚接电容C8，V+和 VCC脚接电容C9，同时VCC接+5V，V-和GND脚接电容C10，同时GND接公共地，T2IN接所述DSPIC6012A数字信号控制器TO的U1TX，R20UT接所述DSPIC6012A数字信号控制器TO的U1RX，T20UT接通讯口引出插座J4的6脚，R2IN接J4的5脚；MAX483RS485电平转换器 U12的RO脚接所述DSPIC6012A数字信号控制器U6的U2RX，DI脚接所述DSPIC6012A数字信号控制器U6的U2TX，RE和DE脚与所述DSPIC6012A数字信号控制器U6的RC14连接，A 和B脚并接在电阻R16上，并同时接到通讯口引出插座J4的3、4脚上；插座J4的1、2脚接公共地；TLP521-4光电耦合器U13、U14和U15的1、3、5、7脚分别与所述DSPIC6012A数字信号控制器U6的RDO RDll脚连接；TLP521-4光电耦合器U13的2、4、6、8脚和TLP521-4 光电耦合器U14的2、4脚分别接排电阻RP2的2、3、4、5、6、7脚；TLP521-4光电耦合器U14 的6、8脚和TLP521-4光电耦合器U15的2、4、6、8脚分别接RP3的2、3、4、5、6、7脚，排电阻 RP2和RP3的1脚接公共地；TLP521-4光电耦合器U13、U14和U15的15、13、11、9脚分别与控制信号输出插座J5的3 14脚连接，TLP521-4光电耦合器U13、U14和U15的16、14、 12、10脚连接在一起与控制信号输出插座J5的1、2脚连接。本实用新型采用具有内置A/D转换器的DSP数字信号控制处理器的电力监控仪表，该仪表采用的核心DSP处理器芯片既有强大的数字信号运算硬软件结构，又内置了 10 路12位A/D转换器。采用这种结构DSP作为数字信号处理和逻辑控制的中央处理器，使仪表整体电路结构大为简化，省略了价格较高的多路A/D转换器和相应的读写控制芯片。采用该技术的电力监控仪表具有电路元件数量少、电路结构和装配调试工艺简单、成本低而且可靠性高等优点。另外，即使仪表检测的是交流信号，也不需要一组正、负电源。但目前许多电力仪表因采用双极性A/D而必须配有一组正负电源。因此，本仪表的供电电源也简单，只需一个5V电源即可。
图1是系统框图。图2是信号检测模块电路图。图2 中，JX1、JX2 接线柱T1、T2、T3 电压互感器Τ4、Τ5、Τ6 电流互感器Rl R3 电压互感器输入限流电阻R4 R9 电流转换电压的转换电阻CO:滤波电容R0:基准源限流电阻VTl 精密基准源Jl 信号引出及电源引入插座(JP-10)。图3是DSP信号处理模块电路图。图3中，Ul U3 :TLC2272运算放大器U4 :DFA10-S05ff 电源模块U5 :LM293 比较器U6 :DSPIC6012A数字 信号控制器J2 信号输入插座(JP-10)J3 按键插座(JP-6)[0028]JX3 :220V电源接线柱Cl C5 电容元件RPl 排电阻Yl:晶体震荡器RlO R12 电阻元件。图4是数据储存、时钟及IXD显示模块电路图。图 4 中，U7 :74HC138 译码器U8 :24C256EEPR0M 存储器U9 :DS12C887时钟日历芯片UlO :HM64128LCD 显示器R13 R15:电阻元件C6 电容元件Wl:多圈电位器。图5是通讯及输出模块电路图。图 5 中，Ull :MAX202RS232 电平转换器U12 :MAX483RS485 电平转换器U13 U15 :TLP521_4 光电稱合器C7 ClO 电容元件RP2、RP3:排电阻R16:电阻元件J4 通讯口引出插座(JP-6)J5 控制信号输出插座(JP-14)。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。如图1所示，本实用新型电力监控仪表包括信号检测模块、DSP信号处理模块、数据储存、时钟及LCD显示模块、通讯及输出模块等部分，信号检测模块通过电压电流传感器检测电压电流信号；DSP数字信号处理模块接收这些检测到的信号，进行信号综合、分析、 计算和产生无功补偿控制信号；数据储存、时钟及LCD显示模块则储存电力参数数据、产生时钟日历信号及显示所有的电力参数和当前时间；通讯及输出模块实现RS232和RS485协议的物理层构成，同时将弱电的输出控制信号隔离传递为电容补偿器的输入信号，实现抗干扰和安全隔离功能。图1中，通讯及输出模块输出至计算机、无功补偿器。信号检测模块的电路如图2所示，电路元器件的连接关系是三相母线电压由接线柱JXl引入，并分别通过电阻Rl、R3、R5接电流型电压互感器Tl、T2、T3的输入端；电压互感器Tl、T2、T3的输出端并接电阻R2、R4、R6 ；三相电流信号则通过接线柱JX2引入，分别接到电流互感器T4、T5、T6的输入端，其输出端并接电阻R7、R8、R9 ；滤波电容CO与精密基准源VTl并联后与基准源限流电阻RO串联，电阻RO另一端接信号引出及电源引入插座 Jl上+5V端，电容CO与精密基准源VTl并联的另一端接插座Jl上的公共地端；电压互感器及电流互感器的所有两端输出中，其中一端分别接插座Jl的5、6、7、8、9、10脚，而另一端连接在一起接精密基准源VTl与电阻RO的连接处。JXU JX2为接线柱，三相交流电压引线接JX1，三相交流电流引线接JX2 ；RU R3、 R5是精密限流电阻，将输入电压信号变成互感器的输入电流信号；T1、T2、T3是电流型电压互感器，将输入电流信号(实际反映的是输入电压信号)转换成输出电流信号；Τ4、Τ5、Τ6 是电流互感器，将0 5Α输入电流信号转换成0 2. 5mA输出电流信号；R2、R4、R6及R7、 R8、R9将电压互感器输出电流信号和电流互感器输出的电流信号转换成电压信号；CO与 VTl并联后与RO串联构成一个基准稳压源，该电源叠加到各互感器输出端的共连点，使各互感器转换后的电压信号都叠加一个直流电压，从而将电压信号均变成单极性信号；J1是插座，引入+5V线、公共地线及弓I出电压电流信号。DSP数字信号处理模块电路部分如图3所示，电路元件连接关系是信号输入插座J2的5、8、6、9、7、10脚分别接TLC2272运算放大器U3的5和3脚、TLC2272运算放大器 U2的5和3脚、TLC2272运算放大器Ul的5和3脚，信号输入插座J2的3、4脚接+5V，J2 的1，2脚接公共地；TLC2272运算放大器Ul的1脚与2脚连、7脚与6脚连，U2的1脚与2 脚连、7脚与6脚连，U3的1脚与2脚连、7脚与6脚连；DSPIC6012A数字信号控制器U6的 AN9、AN10、ANll脚分别接Ul的1脚、U2的1脚、U3的1脚；U6的AN4、AN5、AN6分别接Ul 的7脚、U2的8脚、U3的9脚；U6的RCU RC2、RC13、AN2脚接J3的3、4、5、6脚，同时也接排电阻RPl的6、5、4、3脚；按键插座J3的1、2脚接公共地；RPl的1、2脚接+5V ；220V电源接线柱JX3的1、2脚分别接DFA10-S05W电源模块U4的1、3脚，DFA10-S05W电源模块U4的 2、4脚并接电容Cl ；电阻RlO和Rll与电容C2的并联处连接，然后接UC93比较器TOA的 2脚；电阻RlO另一端接+5V，Rll与C2并联的另一端接公共地；U5A的3脚接U3的1脚， 8脚接+5V，4脚接公共地，1脚接U6的RF6 (INTO)脚；R12与C5连接，连接处接U6的MCLR 脚，R12另一端接+5V，电容C5的另一端接公共地；晶体震荡器Yl两端分别接C3、C4，同时连至Ij U6的0SC1、0SC2脚，而电容C3、C4的另一端接公共地；U6的ANl2 ANl5, SCL、SDA、 RGO RG1、RG6 RG9、RG12 RG15、RFO RFl引脚接“数据储存、时钟及LCD显示模块” 中相关元件的引脚(详见该模块的连接关系)，TO的RDO RDll引脚接“通讯及输出模块” 中相关元件的引脚(详见该模块的连接关系)。信号输入插座J2引入电压和电流信号及引出+5V电源和公共地(供信号检测模块用)J3是4个操作按键的接线插座，可外接4个按键；JX3是220V交流电源引入插座； U4是AC220V-DC5V的电源模块，它直接输出直流5V电源；R12、C5构成U6的硬件上电复位电路，产生一个复位信号使TO正常工作；运算放大器Ul、U2、U3构成跟随器接收检测的电压、电流信号，起到信号的阻抗匹配作用；数字信号控制器TO接收运放输出的信号，并在内部进行信号采样、A/D转换、数字信号的运算及对整个系统各器件的操控；RPl为上拉电阻， 使J3的3、4、5、6脚平时为高电平；R10、R11及C2构成一个分压电路，给U5A产生一个基准电位，而U5A是比较器，将3脚引入工频正弦信号与基准电位比较，从而整形输出为一个方波，并通过信号处理器U6测量其信号频率；Yl、C3、C4产生U6的系统工作时钟信号。图3中，U6的RDO RDl 1至通讯及控制模块；U6的RGO RGl，RFO RFl，RG6 RG9，RG12 RG15至数据储存、时钟及LCD显示模块；U6的AN12 AN15，SCL、SDA至数据储存、时钟及LCD显示模块；U6的UlRX U2RX，UlTX U2TX，RC14至通讯及控制模块。[0058]数据储存、时钟及IXD显示模块电路部分如图4所示，此部分电路元件连接关系是24C256EEPR0M 存储器 U8 的 AO、Al、NC、WP、GND 端接公共地，SDA、SCL 接 U6 的 SDA、SCL 脚，同时接电阻R13、R14，而U8的VCC接+5V电源；74HC138译码器U7的A、B、C和E3脚接 U6的AN12 AN15脚，U7的El和E2脚接公共地，U7的Yl脚接HM64128LCD显示器UlO的 CE脚，Y2脚接DS12C887时钟日历芯片U9的CS脚；电阻R13、R14的另一端接+5V ；DS12C887 时钟日历芯片U9的R/W和AS脚分别接U6的RFO和RFl脚，VCC和CLR脚接+5V，MOT和GND 脚接公共地，ADO AD8脚分别接U6的RG6 RG9、RG12 RG15 ；HM64128LCD显示器UlO 的TO和VSS接多圈电位器Wl的一端，第4脚(NC)接另一端，WR脚也接RF0，⑶和RD脚接 U6的RGO、RGl脚，FS和OV脚接公共地，+5V脚接+5V，DBO DB7脚也分别接U6的RG6 RG9、RG12 RG15，RESET脚接R15和电容C6的连接处；电阻R15另一端接+5V ；电容C6的另一端接公共地。U7是3-8线译码器，其用于选择U6要访问的芯片，当输出脚Yl “0”时选通U10， Y2为“0”时选通W ；U8是EEPROM存储器，用于存储测量数据，并掉电后数据仍保存在存储器中；U9是时钟芯片，作为系统的时钟日历功能可以显示当前时间和记录重要事件发生的时刻；UlO是64*128点IXD液晶显示模块，该IXD实时显示检测的电压、电流等电气参数并作为设置参数的人机界面；Wl是多圈电位器，调节LCD亮度。C6和R15构成LCD的上电复位电路，对IXD进行上电时复位；R13和R14是EEPROM存储器信号线的上拉电阻。图4中，导线1接DSP信号处理模块中U6的AN12 AN15，SCL, SDA脚；导线2接 DSP信号处理模块中U6的RGO RG1，RFO RF1，RG6 RG9，RG12 RG15脚。通讯及输出模块如图5所示，这部分电路元件的连接关系是MAX202RS232电平转换器Ull的Cl+和Cl-脚接电容C7，C2+和C2-脚接电容C8，V+和VCC脚接电容C9，同时 VCC接+5V，V-和GND脚接电容C10，同时GND接公共地，T2IN接U6的U1TX，R20UT接U6的 U1RX，T20UT接通讯口引出插座J4的6脚，R2IN接J4的5脚；MAX483RS485电平转换器U12 的RO脚接U6的U2RX，DI脚接U6的U2TX，RE和DE脚与U6的RC14连接，A和B脚并接在电阻R16上，并同时接到通讯口引出插座J4的3、4脚上；J4的1、2脚接公共地；TLP521-4 光电耦合器U13、U14和U15的1、3、5、7脚分别与U6的RDO RDll脚连接。U13的2、4、6、8脚和U14的2、4脚分别接排电阻RP2的2、3、4、5、6、7脚；U14的6、 8脚和U15的2、4、6、8脚分别接RP3的2、3、4、5、6、7脚，排电阻RP2和RP3的1脚接公共地；U13、U14和U15的15、13、11、9脚分别与控制信号输出插座J5的3 14脚连接，U13、 U14和U15的16、14、12、10脚连接在一起与控制信号输出插座J5的1、2脚连接。Ull是RS232转换器，将U6异步通讯口 1的正逻辑信号转换成RS232电平信号，以实现与计算机的RS232接口的通讯；C7 ClO是RS232转换器的需配置的外部元件；Ul2是 RS485转换器，将U6异步通讯口 2的正逻辑信号转换成RS485电平信号，R16是U12的485 总线匹配电阻；U13、U14、U15是光电耦合器，将DSP芯片(U6)RD0 RDll引脚输出的无功补偿控制信号，经过光电耦合器隔离输出；J4是通讯接口的引出插座；J5是隔离信号的引出插座；RP2和RP3是排电阻，是光耦输入端的限流电阻，其作用是提供合适的光耦输入工作电流。图5中，导线3接DSP信号处理模块中U6的UlRX UR2X，UlTX U2TX，RC14脚； 导线4接DSP信号处理模块中U6的RDO-RDll脚。[0065] 以上对本实用新型的优选实施方式进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当认识到，依据本实用新型提供的思想，在本实用新型具体的实施方式和应用范围上均会有改变之处，这些改变也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.基于内置A/D转换器DSP的电力监控仪表，其特征是包括信号检测模块、DSP信号处理模块、数据储存、时钟及LCD显示模块、通讯及输出模块，信号检测模块通过电压电流传感器检测电压电流信号；DSP数字信号处理模块与信号检测模块、数据储存、时钟及LCD 显示模块、通讯及输出模块相联，其接收信号检测模块检测得到的信号，并进行信号综合、 分析、计算和产生无功补偿控制信号；数据储存、时钟及LCD显示模块储存电力参数数据、 产生时钟日历信号及显示电力参数和当前时间；通讯及输出模块实现RS232和RS485协议的物理层构成，同时将弱电的输出控制信号隔离传送为无功补偿器的输入信号。
2.根据权利要求1所述的基于内置A/D转换器DSP的电力监控仪表，其特征是所述信号检测模块的电路结构如下三相母线电压由接线柱JXl引入，并分别通过电阻Rl、R3、 R5接电流型电压互感器T1、T2、T3的输入端；电压互感器Τ1、Τ2、Τ3的输出端并接电阻R2、 R4、R6 ；三相电流信号则通过接线柱JX2引入，分别接到电流互感器T4、T5、T6的输入端，其输出端并接电阻R7、R8、R9 ；滤波电容CO与精密基准源VTl并联后与基准源限流电阻RO串联，电阻RO另一端接信号引出及电源引入插座Jl上+5V端，电容CO与精密基准源VTl并联的另一端接插座Jl上的公共地端；电压互感器及电流互感器的所有两端输出中，其中一端分别接插座Jl的5、6、7、8、9、10脚，另一端连接在精密基准源VTl与电阻RO的连接处。
3.根据权利要求1或2所述的基于内置A/D转换器DSP的电力监控仪表，其特征是 DSP数字信号处理模块电路结构如下信号输入插座J2的5、8、6、9、7、10脚分别接TLC2272 运算放大器U3的5和3脚、TLC2272运算放大器U2的5和3脚、TLC2272运算放大器Ul的 5和3脚，信号输入插座J2的3、4脚接+5V，信号输入插座J2的1、2脚接公共地；TLC2272 运算放大器Ul的1脚与2脚连、7脚与6脚连，TLC2272运算放大器U2的1脚与2脚连、7 脚与6脚连，TLC2272运算放大器U3的1脚与2脚连、7脚与6脚连；DSPIC6012A数字信号控制器U6的AN9、ANlO、ANll脚分别接TLC2272运算放大器Ul的1脚、TLC2272运算放大器U2的1脚、TLC2272运算放大器U3的1脚；DSPIC6012A数字信号控制器U6的AN4、AN5、 AN6分别接TLC2272运算放大器Ul的7脚、TLC2272运算放大器U2的8脚、TLC2272运算放大器U3的9脚；DSPIC6012A数字信号控制器U6的RCl、RC2、RC13、AN2脚接J3的3、4、 5、6脚，同时也接排电阻RPl的6、5、4、3脚；按键插座J3的1、2脚接公共地；排电阻RPl的 1、2脚接+5V ；220V电源接线柱JX3的1、2脚分别接DFA10-S05W电源模块U4的1、3脚， DFA10-S05W电源模块U4的2、4脚并接电容Cl ；电阻RlO和Rll与电容C2的并联处连接， 然后接LM293比较器TOA的2脚；电阻RlO另一端接+5V，电阻Rll与电容C2并联的另一端接公共地；LM293比较器U5A的3脚接TLC2272运算放大器U3的1脚，8脚接+5V，4脚接公共地，1脚接DSPIC6012A数字信号控制器U6的RF6脚；电阻R12与电容C5连接，连接处接DSPIC6012A数字信号控制器U6的MCLR脚，电阻R12另一端接+5V，电容C5的另一端接公共地；晶体震荡器Yl两端分别接电容C3、C4，同时连到DSPIC6012A数字信号控制器TO 的0SC1、0SC2脚，电容C3、C4的另一端接公共地。
4.根据权利要求3所述的基于内置A/D转换器DSP的电力监控仪表，其特征是数据储存、时钟及LCD显示模块电路结构如下24C256EEPR0M存储器U8的A0、A1、NC、WP、GND端接公共地，SDA,SCL接所述DSPIC6012A数字信号控制器U6的SDA、SCL脚，同时接电阻R13、 R14 ；24C256EEPR0M存储器U8的VCC接+5V电源；74HC138译码器U7的A、B、C和E3脚接所述DSPIC6012A数字信号控制器U6的AN12 AN15脚，74HC138译码器U7的El和E2脚公共地，74HC138译码器U7的Yl脚接HM64U8LCD显示器UlO的CE脚，Y2脚接DS12C887 时钟日历芯片U9的CS脚；电阻R13、R14的另一端接+5V ；DS12C887时钟日历芯片U9的R/W 和AS脚分别接所述DSPIC6012A数字信号控制器U6的RFO和RFl脚，VCC和CLR脚接+5V， MOT和GND脚接公共地，ADO AD8脚分别接所述DSPIC6012A数字信号控制器U6的RG6 RG9、RG12 RG15 ；HM64U8LCD显示器UlO的FG和VSS接多圈电位器Wl的一端，第4脚接另一端，WR脚也接RFO，CD和RD脚接所述DSPIC6012A数字信号控制器U6的RGO、RGl脚， FS和OV脚接公共地，+5V脚接+5V，DBO DB7脚也分别接所述DSPIC6012A数字信号控制器U6的RG6 RG9、RG12 RG15，RESET脚接电阻R15和电容C6的连接处；电阻R15另一端接+5V ；电容C6另一端接公共地。
5.根据权利要求3所述的基于内置A/D转换器DSP的电力监控仪表，其特征是通讯及输出模块电路结构如下MAX202RS232电平转换器Ull的Cl+和Cl-脚接电容C7，C2+和 C2-脚接电容C8，V+和VCC脚接电容C9，同时VCC接+5V，V-和GND脚接电容ClO，同时GND 接公共地，T2IN接所述DSPIC6012A数字信号控制器U6的U1TX，R20UT接所述DSPIC6012A 数字信号控制器U6的U1RX，T20UT接通讯口引出插座J4的6脚，R2IN接J4的5脚；MAX483 RS485电平转换器U12的RO脚接所述DSPIC6012A数字信号控制器TO的U2RX，DI脚接所述 DSPIC6012A数字信号控制器U6的U2TX，RE和DE脚与所述DSPIC6012A数字信号控制器U6 的RC14连接，A和B脚并接在电阻R16上，并同时接到通讯口引出插座J4的3、4脚上；插座J4的1、2脚接公共地；TLP521-4光电耦合器U13、U14和U15的1、3、5、7脚分别与所述 DSPIC6012A数字信号控制器U6的RDO RDll脚连接；TLP521-4光电耦合器U13的2、4、6、 8脚和TLP521-4光电耦合器U14的2、4脚分别接排电阻RP2的2、3、4、5、6、7脚；TLP521-4 光电耦合器U14的6、8脚和TLP521-4光电耦合器U15的2、4、6、8脚分别接RP3的2、3、4、 5、6、7脚，排电阻RP2和RP3的1脚接公共地；TLP521-4光电耦合器U13、U14和U15的15、 13、11、9脚分别与控制信号输出插座J5的3 14脚连接，TLP521-4光电耦合器U13、U14 和U15的16、14、12、10脚连接在一起与控制信号输出插座J5的1、2脚连接。
专利摘要本实用新型基于内置A/D转换器DSP的电力监控仪表，包括信号检测模块、DSP信号处理模块、数据储存、时钟及LCD显示模块、通讯及输出模块，信号检测模块通过电压电流传感器检测电压电流信号；DSP数字信号处理模块与信号检测模块、数据储存、时钟及LCD显示模块、通讯及输出模块相联，接收信号检测模块检测得到的信号，并进行信号综合、分析、计算和产生无功补偿控制信号；数据储存、时钟及LCD显示模块储存电力参数数据、产生时钟日历信号及显示电力参数和当前时间；通讯及输出模块实现RS232和RS485协议的物理层构成，同时将弱电的输出控制信号隔离传送为无功补偿器的输入信号。本电力监控仪表具有电路元件少、电路结构和装配调试工艺简单、成本低、可靠性高等优点。
文档编号H02J3/18GK202068193SQ20112005714
公开日2011年12月7日 申请日期2011年3月7日 优先权日2011年3月7日
发明者周克宁 申请人:浙江科技学院