CN201035053Y - 三相多功能电能表 - Google Patents

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王新潮
张凤雏
洪著财
李芳�
王小健
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Jiangyin Sfere Electric Co., Ltd.
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Abstract

本实用新型涉及一种三相多功能电能表，它包括电流取样电路、电压取样电路、DSP、MCU和USB，所述电流取样电路、电压取样电路与DSP输入端相连，DSP输出端与MCU输入端相连，MCU输出端连接RS485通讯接口、LCD、红外通迅接口并将电参量数据存在数据存储器(Dataflash，一种存储数据的介质)中，同时用户可以通过USB接口将数据下载到自己的PC机中。本实用新型能实现谐波分析功能、传输的数据量大。

Description

三相多功能电能表
技术领域
本实用新型涉及一种三相多功能电能表，使用于发电厂、变电站以及各类企事业单位的有功、无功、电能计量。
背景技术
三相多功能电能表是一种智能型电能计量产品。普通的三相多功能是由电能芯片+微处理器的方案，采用三相供电方式，并在任一单相供电情况下能正常工作。电能表工作时，电压、电流经取样电路分别取样后，送入专用电能芯片进行处理，并转化为数字信号送到MCU进行计算。由于采用了专用的电能处理芯片，使得电压电流采样分辨率大为提高，且有足够的时间来更加精确的测量电能数据，从而使电能表的计量准确度有了显著改善。MCU用于分时计费和处理各种输入输出数据，通过串行接口将专用电能芯片的数据读出，并根据预先设定的时段完成分时有功电能计量和最大需量计量功能，根据需要显示各项数据、通过红外或485接口进行通讯传输，并完成运行参数的监测，记录存储各种数据。其原理框图如图1。采用上述技术的电能表，目前已经可以做到电压、电流、有功功率的达到0.5级的精度，而无功功率达到1级精度。并且通过上位机的抄表软件以及RS485通讯接口，可以对表中的数据进行抄写和设置。但是专用的电能芯片使得电能表在功能受限于专用芯片的功能，对一些谐波分析功能很难满足，更重要的是通讯上受到RS485通讯接口传输距离和速度的影响，使得传输的数据量比较小，很难满足一些用户抄表并描绘负荷曲线的大数据量通讯的要求。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种能实现谐波分析功能、传输的数据量大的三相多功能电能表。
本实用新型的目的是这样实现的：一种三相多功能电能表，它包括电流取样电路、电压取样电路、DSP、MCU和USB，所述电流取样电路、电压取样电路与DSP输入端相连，DSP输出端与MCU输入端相连，MCU输出端连接RS485通讯接口、LCD、红外通迅接口并将电参量数据存在数据存储器(Dataflash，一种存储数据的介质)中，同时用户可以通过USB接口将数据下载到自己的PC机中。
本实用新型三相多功能电能表，所述MCU采用LPC2214，USB采用ISP1160。
电能表工作时，电压、电流经电流取样电路、电压取样电路分别取样后，送入高性能DSP芯片进行处理，并转化为数字信号送到MCU进行计算。
MCU用于分时计费和处理各种输入输出数据，通过串行接口将高性能DSP芯片的数据读出，并根据预先设定的时段完成分时有功电能计量和最大需量计量功能，根据需要显示各项数据、通过红外或485接口进行通讯传输，并完成运行参数的监测，记录存储各种数据。
本实用新型采用高速A/D(模/数)转换和DSP(数字信号处理)芯片代替传统专用电能芯片来实现谐波分析功能；使用在系统中加入USB host驱动程序使得电能表中的数据可以通过USB接口传输到上位机并用于负荷曲线的描绘和数据分析。其中电表上的USB接口模块将作为主机端处理，具有独立的向设备端发送数据的功能，从而将电能表中Dataflash中的数据导出到用户的USB设备中，进而把大量的数据导入到上位机中，以改善原有电能表的不足。
本实用新型电能表采用国家有关电能表标准设计和制造，本产品采用大规模专用集成电路和SMT生产工艺，具有精度高、稳定性好、实用性强、操作方便等特点，可准确对各电参量进行测量与计算，电能精度达0.5级。完全符合GB/T 17883-1999《0.2S级和0.5S级静止式交流有功电度表》、GB/T17882-1999《2级和3级静止式交流无功电度表》、DL/T614-1997《多功能电能表》和GB/T15284-2002《多费率电表特殊要求》，通讯规约符合DL/T 645-1997《多功能电能表通讯规约》。该型表采用大屏幕液晶显示总有功电度、总峰有功电度、总平有功电度、总谷有功电度、总无功电度，电流、电压、有功功率、无功功率、2-31次谐波、不平衡度等电参量。
附图说明
图1为以往三相多功能电能表的原理框图。
图2为本实用新型三相多功能电能表的原理框图。
图3为本实用新型的ISP1160接线图。
图4为本实用新型的外围器件原理图。
具体实施方式
参见图2，本实用新型为一种三相多功能电能表，主要由电流取样电路、电压取样电路、高性能DSP芯片、测量处理单元MCU和USB接口模块组成。所述电流取样电路、电压取样电路与高性能DSP芯片输入端相连，高性能DSP芯片输出端与测量处理单元MCU输入端相连，测量处理单元MCU输出端连接RS485通讯接口、LCD显示器、红外通迅接口并将电参量数据存在Dataflash(数据存储器，一种存储数据的介质)中，同时用户可以通过USB接口将数据下载到自己的PC机中。
本实用新型采用LPC2214作为MCU。使用ISP1160来实现USB功能。他们的连接原理图如图3、4。[注：图3中的标号和LPC2214芯片上的标号对应]。

Claims (2)

1.一种三相多功能电能表，其特征在于它包括电流取样电路、电压取样电路、DSP、MCU和USB，所述电流取样电路、电压取样电路与DSP输入端相连，DSP输出端与MCU输入端相连，MCU输出端连接RS485通讯接口、LCD、红外通迅接口、数据存储器以及USB接口，数据存储器通过USB与上位机进行数据交换。
2.根据权利要求1所述的一种三相多功能电能表，其特征在于所述MCU采用LPC2214，USB采用ISP1160。
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