CN101387662A - 三相电子式电能表电能计量装置及计量方法 - Google Patents

三相电子式电能表电能计量装置及计量方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101387662A
CN101387662A CNA2007100715485A CN200710071548A CN101387662A CN 101387662 A CN101387662 A CN 101387662A CN A2007100715485 A CNA2007100715485 A CN A2007100715485A CN 200710071548 A CN200710071548 A CN 200710071548A CN 101387662 A CN101387662 A CN 101387662A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
electric energy
adc
input
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2007100715485A
Other languages
English (en)
Inventor
赵振东
周震宇
梁源
陈贤兴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HANGZHOU LIERDA TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
HANGZHOU LIERDA TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HANGZHOU LIERDA TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical HANGZHOU LIERDA TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CNA2007100715485A priority Critical patent/CN101387662A/zh
Publication of CN101387662A publication Critical patent/CN101387662A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

本发明涉及一种采用三相电子式电能表电能计量装置及计量方法，它包括三相电接口，与三相电接口相匹配的电压分压电路和电流互感器，三相电电压分压电路的每相电压信号输入微控制器的ADC输入口，三相电电流互感器的每相电流信号通过两路不同放大倍数的电路，同时输入微控制器的ADC输入口。优点：一是采用12bit的ADC可实现0.5级精度的三相电能计量，采用10bit的ADC可实现1级精度的三相电能计量；二是制造成本大幅度地降低，得以工业再现和普及。

Description

三相电子式电能表电能计量装置及计量方法
技术领域
本发明涉及一种采用三相电子式电能表电能计量装置及计量方法，属电子式电能表制造领域。
背景技术
在城乡电网改造的工程中，受巨大的电能表市场需求，大的电子厂商看到了这个机遇，推出了自己的电能计量方案，并结合这些方案推出相应的电能计量芯片或微控制器芯片，其每相电流的采样只有一路输入三相电能计量芯片或微控制器内部的ADC模块，见附图7。其不足之处：该专用的电能计量芯片，或高精度的ADC(14BIT以上)，由于成本高，造成电能表制造成本居高不下，没有竞争力，不为市场所采纳。
发明内容
设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种ADC精度在12bit或10bit范围内，即可实现0.5级精度的三相电能计量或1级精度的三相电能计量的三相电子式电能表电能计量装置。
设计方案：为了实现上述设计目的。本发明在电能计量装置的设计上，每相电流信号通过两路不同放大倍数的电路，同时输入微控制器的ADC输入口，这样把电流分为两个不同的范围段。当电流处于不同的段时，通过微控制器内部的软件来判断，采用相应的那一路的电流采样数据来进行计量。
技术方案1：三相电子式电能表电能计量装置，它包括三相电接口，与三相电接口相匹配的电压分压电路和电流互感器，三相电电压分压电路的每相电压信号输入微控制器的ADC输入口，三相电电流互感器的每相电流信号通过两路不同放大倍数的电路，同时输入微控制器的ADC输入口。
技术方案2：三相电子式电能表电能计量方法，当A相电流在小电流范围内时，IA-LOW的信号在ADC的输入范围内，IA-HIGH的信号也在ADC的输入范围内；当A相电流在大电流范围内时，IA-LOW的信号超出了ADC的输入范围，但此时IA-HIGH的信号在ADC的输入范围内；同理，其它二相电流也是这样。
本发明与背景技术相比，一是采用12bit的ADC可实现0.5级精度的三相电能计量，采用10bit的ADC可实现1级精度的三相电能计量；二是制造成本大幅度地降低，得以工业再现和普及。
附图说明
图1是三相电子式电能表电能计量装置的结构方框示意图。
图2是三相电子式电能表电能计量装置电流通路的电路示意图。
图3是三相电子式电能表电能计量装置电压通路的电路示意图。
图4是图2和图3中电流通路、电压通路与主芯片的连接示意图。
图5是三相电子式电能表电能计量装置的主程序示意图。
图6是三相电子式电能表电能计量装置的中断程序示意图。
图7是背景技术的结构方框示意图。
具体实施方式
实施例1：参照附图1～3。三相电子式电能表电能计量装置，它包括三相电接口，与三相电接口相匹配的电压分压电路和电流互感器，三相电电压分压电路的每相电压信号输入微控制器的ADC输入口，三相电电流互感器的每相电流信号通过两路不同放大倍数的电路，同时输入微控制器的ADC输入口。所述的微控制器采用MSP430----16位RISC结构的单片机。每相电流通过电流互感器之后，在电阻R上产生电压信号，电压信号通过第一级运放放大，运放的输出接入ADC的一个AD输入口，同时第一级运放的输出作为第二级运放的输入，经过第二级运放放大后，输入ADC的另一个AD输入口，这样，每相电流信号经过两路不同放大倍数的电路，同时输入到ADC的输入口。每相电压通过电阻链分压，取样电阻，抬升电压通过电阻链叠加在取样信号上，然后通过电阻输入ADC输入口。
实施例2：参照附图4～6。三相电子式电能表电能计量方法，当A相电流在小电流范围内时，IA-LOW的信号在ADC的输入范围内，IA-HIGH的信号也在ADC的输入范围内。当A相电流在大电流范围内时，IA-LOW的信号超出了ADC的输入范围，但此时IA-HIGH的信号在ADC的输入范围内；同理，其它二相电流也是这样。
结合上述实施例，对本发明作进一步地详细说明。
当A相电流在小电流范围内时，IA-LOW的信号在ADC12的输入范围内，IA-HIGH的信号也在ADC12的输入范围内。当A相电流在大电流范围内时，IA-LOW的信号超出了ADC12的输入范围，但此时IA-HIGH的信号在ADC12的输入范围内。同理，其他相也是这样。
ADC12模块是一个高性能的12位模数转换器，他的结构框图如图1所示，它的特点如下：(1)最大的转换速率大于200ksps；(2)无遗漏码的单调的12位转换器；(3)可编程采样周期的采样保持电路，采样周期由软件或定时器来控制；(4)可由软件、Timer_A或Timer_B触发转换；(5)软件可选择片上参考电压(1.5V或2.5V)；(6)软件可选择内部或外部参考电压；(7)8路(12路)可独立配置的外部输入通道；(8)具有内部温度传感器、AVCC和外部参考电压的转换通道；(9)每个通道的正端和负端参考可独立选择参考源；(10)可选择的转换时钟源；(11)有单通道、重复单通道、序列通道和重复序列通道转换模式；(12)ADC内核和参考电压可分别关闭电源；(13)中断向量寄存器可快速解码18个ADC中断源；(14)16个转换结果存储寄存器。
设置ADC12的转换模式为序列通道单次转换模式，序列顺序为：IA-HIGH，IA-LOW，VA，IB-HIGH，IA-LOW，VB，IC-HIGH，IC-LOW，VC。
设置ADC12的参考电压为内部参考压2.5V，触发方式为定时器触发，一个序列转换只需触发一次，按每秒钟触发3276.8次设置定时器。每一个序列转换完成后，产生一次定时器或ADC12的中断。在中断程序中，完成主要的计算工作，流程图见附图6。
在主程序中，程序循环查询标志，当有相应的标志置位，则进行相应的处理，主程序的流程图请见附图5。
需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明作了比较详细的说明，但是这些说明，只是对本发明的简单说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神内的发明创造，均落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1、一种三相电子式电能表电能计量装置，它包括三相电接口，三相电的电压接口和电流接口分别与相电压分压电路和电流互感器的输入端连接，其特征是：三相电电压分压电路的每相电压信号输入微控制器的ADC输入口，三相电电流互感器的每相电流信号通过两路不同放大倍数的电路，同时输入微控制器的ADC输入口。
2、根据权利要求1所述的三相电子式电能表电能计量装置，其特征是：每相电流通过电流互感器之后，在电阻R上产生电压信号，电压信号通过第一级运放放大，运放的输出接入ADC的一个AD输入口，同时第一级运放的输出作为第二级运放的输入，经过第二级运放放大后，输入ADC的另一个AD输入口，这样，每相电流信号经过两路不同放大倍数的电路，同时输入到ADC的输入口。
3、根据权利要求1所述的三相电子式电能表电能计量装置，其特征是：每相电压通过电阻链分压，取样电阻，抬升电压通过电阻链叠加在取样信号上，然后通过电阻输入ADC输入口。
4、根据权利要求1所述的三相电子式电能表电能计量装置，其特征是：设置ADC的转换模式为序列通道单次转换模式，序列顺序为：IA-HIGH，IA-LOW，VA，IB-HIGH，IA-LOW，VB，IC-HIGH，IC-LOW，VC。
5、根据权利要求1所述的三相电子式电能表电能计量装置，其特征是：所述的微控制器采用MSP430----16位RISC结构的单片机。
6、一种三相电子式电能表电能计量方法，其特征是：当A相电流在小电流范围内时，IA-LOW的信号在ADC的输入范围内，IA-HIGH的信号也在ADC的输入范围内。当A相电流在大电流范围内时，IA-LOW的信号超出了ADC的输入范围，但此时IA-HIGH的信号在ADC的输入范围内；同理，其它二相电流也是这样。
7、根据权利要求6所述的三相电子式电能表电能计量方法，其特征是：电能计量程序，见附图5。
8、根据权利要求6所述的三相电子式电能表电能计量方法，其特征是：每一个序列转换完成后，产生一次定时器或ADC12的中断，其中断程序：见附图6。
CNA2007100715485A 2007-10-08 2007-10-08 三相电子式电能表电能计量装置及计量方法 Pending CN101387662A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2007100715485A CN101387662A (zh) 2007-10-08 2007-10-08 三相电子式电能表电能计量装置及计量方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2007100715485A CN101387662A (zh) 2007-10-08 2007-10-08 三相电子式电能表电能计量装置及计量方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101387662A true CN101387662A (zh) 2009-03-18

Family

ID=40477200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2007100715485A Pending CN101387662A (zh) 2007-10-08 2007-10-08 三相电子式电能表电能计量装置及计量方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101387662A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102116794A (zh) * 2010-12-06 2011-07-06 广东雅达电子股份有限公司 一种宽量程的单相电能表的计量方法
CN102495273A (zh) * 2011-12-01 2012-06-13 贵州电力试验研究院 单ct输入双精度采样测控保护一体化装置
CN103033682A (zh) * 2012-11-12 2013-04-10 浙江涵普电力科技有限公司 高精度三相电能表及其计量方法
CN103424636A (zh) * 2012-05-15 2013-12-04 苏州工业园区新宏博通讯科技有限公司 多功能交直流电能采集终端
CN103827676A (zh) * 2011-07-27 2014-05-28 伊顿公司 用于测量电流的系统以及制造该系统的方法
CN103890594A (zh) * 2011-10-19 2014-06-25 施耐德电器工业公司 分析三相电网中的电能的质量的方法和设备
CN104181385A (zh) * 2013-05-24 2014-12-03 广东美的制冷设备有限公司 空调器的电能检测方法及电能检测装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102116794A (zh) * 2010-12-06 2011-07-06 广东雅达电子股份有限公司 一种宽量程的单相电能表的计量方法
CN103827676A (zh) * 2011-07-27 2014-05-28 伊顿公司 用于测量电流的系统以及制造该系统的方法
CN108957088A (zh) * 2011-07-27 2018-12-07 伊顿公司 用于测量电流的系统以及制造该系统的方法
CN103890594A (zh) * 2011-10-19 2014-06-25 施耐德电器工业公司 分析三相电网中的电能的质量的方法和设备
CN103890594B (zh) * 2011-10-19 2017-10-20 施耐德电器工业公司 分析三相电网中的电能的质量的方法和设备
CN102495273A (zh) * 2011-12-01 2012-06-13 贵州电力试验研究院 单ct输入双精度采样测控保护一体化装置
CN103424636A (zh) * 2012-05-15 2013-12-04 苏州工业园区新宏博通讯科技有限公司 多功能交直流电能采集终端
CN103033682A (zh) * 2012-11-12 2013-04-10 浙江涵普电力科技有限公司 高精度三相电能表及其计量方法
CN104181385A (zh) * 2013-05-24 2014-12-03 广东美的制冷设备有限公司 空调器的电能检测方法及电能检测装置
CN104181385B (zh) * 2013-05-24 2018-02-02 广东美的制冷设备有限公司 空调器的电能检测方法及电能检测装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101387662A (zh) 三相电子式电能表电能计量装置及计量方法
CN201289504Y (zh) 宽量限电能计量装置
CN201096835Y (zh) 三相电子式电能表电能计量装置
CN205176136U (zh) 一种电阻测试装置
CN101738593B (zh) 一种标准电能表及其采样信号的修正方法
CN204374294U (zh) 轨道交通自动接地系统的时间交错采样电压检测电路
CN101420228A (zh) 多量程模数转换的方法和设备
CN103091550A (zh) 一种宽电压与大电流同步隔离采样直流功率计
CN207704003U (zh) 一种利用功率运放模拟电池充放电电路
CN104483033B (zh) 一种宽温范围的cmos温度传感器电路
CN104034956A (zh) 一种正负电压测量电路
CN202362445U (zh) 电子式互感器现场校验仪
CN103543330B (zh) 高精度电路采集装置
CN203287119U (zh) 感温电路及集成cmos温度传感器
CN103134979A (zh) 一种用于储能器件端电压的巡检电路
CN207007937U (zh) 一种多节串联电池电压的检测电路
CN203587634U (zh) 复合型采样的宽量程计量电能表
CN202929120U (zh) 自校验式精密电池内阻仪
CN104515611A (zh) 一种感温电路及温度传感器
CN204575838U (zh) 一种电表内阻测量装置
CN103823116A (zh) 自校验式精密电池内阻仪
CN207280617U (zh) 基于pt100的高精度温度采集器
CN202994876U (zh) 微小信号采集卡
CN207123777U (zh) 基于运算放大器的自带过流保护的1mA电流源模块
CN104300982B (zh) 高速可设定分辨率的高精度ad采样电路及其控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20090318

C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Open date: 20090318