CN202649306U - 一种三相电参数测量装置 - Google Patents
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Abstract
一种三相电参数测量装置，包括电源及小信号调理电路、电能计量芯片、第一单片机、第二单片机、脉冲输出设备、EEPROM、PC机、模拟量输入设备、继电器、键盘和LED显示器。电源及小信号调理电路与电能计量芯片的模拟/数字接口连接；电能计量芯片通过其上的SPI串口与第一单片机的一个SPI串口连接；第一单片机的另一个SPI串口与第二单片机的一个SPI串口连接。电能计量芯片还与脉冲输出设备连接；第一单片机还与EEPROM、PC机、继电器、模拟量输入设备连接；第二单片机上连接有键盘和LED显示器。高精度、多功能计量芯片ADE7758的使用大大简化了硬件电路的复杂性，双单片机结构使数据处理和显示驱动有各自的单片机控制，系统具有更好的实时性、可观性、可控性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种三相电参数测量装置。
背景技术
电能是用途最广的能源之一，现代工业的发展离不开电的使用，可以说，对电能的使用程度是衡量一个国家工业发展水平的标志之一。电网经济、可靠、高效的运行与国民经济的各个部门和人民日常生活有着密切的关系。随着我国电力市场的逐步建立和完善，电力系统越来越复杂，各种非线性负荷的增加，过电压过电流现象的出现，严重影响了用电设备的正常使用，降低了电网的可靠性，增加了电网损失。电网事故运行时出现的漏电现象，对电气设备的正常运行和人身安全有一定的威胁。此外，电网中的自动调压、无功自动补偿装置正确动作率不高等原因，造成用户端电压严重不稳定，用电高峰时电压过低，而在用电低谷时又会偏高，电网频率有时也会受到负荷过重的影响。以上这些现象，都属于电能质量方面的问题，它们不仅对电网的安全、稳定运行极为不利，而且还会对用户用电设备的正常工作和工农业生产的持续高效产生造成十分不利的影响。因此，检测电网的谐波含量、电压电流的真实有效值、有功功率、无功功率和功率因数这些衡量电能质量主要指标的电参数具有十分重要的意义。而在通常的供电配电箱内，对电压、电流、功率等参数只有一般的测量和指针式显示以及短路保护等常规的控制保护功能。所以，开发一种集测量、数字式显示、控制、保护和通信为一体的低成本、高精度、高性能三相电力参数测量装置，应用在住宅小区供电配电箱或者工厂集中供电监控室内，具有非常重要的现实意义，它不但要对如电压、电流有效值、漏电流、有功功率、功率因数、电能等重要的电力参数进行实时检测，还应该对电网的异常运行状态进行实时监控，具有控制保护的功能，同时，完备的通信功能也是非常必要的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供了一种三相电参数测量装置，包括电源及小信号调理电路、电能计量芯片、第一单片机、第二单片机、脉冲输出设备、电可擦除可编程只读存储器EEPROM、PC机、模拟量输入设备、继电器、键盘和LED显示器。电源及小信号调理电路与电能计量芯片的模拟/数字接口连接；电能计量芯片通过其上的SPI串口与第一单片机的一个SPI串口连接；第一单片机的另一个SPI串口与第二单片机的一个SPI串口连接。电能计量芯片还与脉冲输出设备连接；第一单片机还与EEPROM、PC机、继电器连接，模拟量输入设备与第一单片机的模拟/数字接口连接；第二单片机上还连接有键盘和LED显示器。其中PC机也就是工控机。
电能计量芯片采用的是ADE7758计量芯片。第一单片机和第二单片机均采用的是PIC16C74单片机。
本实用新型的技术效果是：高精度、多功能计量芯片ADE7758的使用大大简化了硬件电路的复杂性，双单片机结构使数据处理和显示驱动有各自的单片机控制，系统具有更好的实时性、可观性、可控性。
附图说明
图1是三相电参数测量装置原理图。
具体实施方式
交流电气参数的测量通常是指对工频交流信号电气参数的测量，这些参数主要包括电压、电流、功率、电能、功率因数等。其中电压、电流的测量包括有效值和峰值的测量，功率的测量包括有功功率、无功功率、视在功率的测量，电能的测量包括有功电能和无功电能的测量。
国内外电子式电能专用芯片的原理主要分为模拟乘法器和数字乘法器两大类。数字型电能专用芯片是由计算单元控制双通道A/D转换，同时对电压、电流波形进行采样，然后由芯片计算单元完成相乘功能并累积电能。
本实用新型所采用的ADE7758计量芯片是最新推出的一款比较新颖的高精度三相多功能电量计量芯片，0.1级精度，动态范围可达1000：1，带有两路脉冲输出功能和一个串行口。
ADE7758集成了二阶模数转换器、数字积分器、参考基准电压源、温度敏感元件等，包括可用于有功功率、复功率、视在功率、有效值的测量以及以数字方式校正系统误差所必须的信号处理电路，适用于计量三相配置条件下的各种电量参数测量。
如图1所示，本实用新型提供的基于ADE7758的三相电参数测量装置是一种多功能智能型测量控制系统，ADE7758作为专用的计量芯片能够完成电力参数的测量任务。考虑到测量系统的可控性和直观性，选择两片PIC16C74单片机，主电路的主单片机主要是对电量参数的测量与数据处理，从电路的从单片机主要功能是显示与键盘控制。
电源及小信号调理电路1与电能计量芯片2的模拟/数字接口连接，向其提供三相电的各种参数；电能计量芯片2通过其上的SPI（Serial Peripheral interface，串行外围设备接口）串口与第一单片机3的一个SPI串口连接；第一单片机3的另一个SPI串口与第二单片机4的一个SPI串口连接。电能计量芯片2还与脉冲输出器5连接；第一单片机3还与EEPROM6、PC机7、继电器9连接，模拟量输入设备8与第一单片机3的模拟/数字接口连接；第二单片机4上连接有键盘10和LED显示器11。
高精度、多功能计量芯片ADE7758的使用大大简化了硬件电路的复杂性，双单片机结构使数据处理和显示驱动有各自的单片机控制，系统具有更好的实时性、可观性、可控性。
Claims (3)
1.一种三相电参数测量装置，包括电源及小信号调理电路（1）、电能计量芯片（2）、第一单片机（3）、第二单片机（4）、脉冲输出设备（5）、EEPROM（6）、PC机（7）、模拟量输入设备（8）、继电器（9）、键盘（10）和LED显示器（11），其特征是电源及小信号调理电路（1）与电能计量芯片（2）的模拟/数字接口连接；电能计量芯片（2）通过其上的SPI串口与第一单片机（3）的一个SPI串口连接；第一单片机（3）的另一个SPI串口与第二单片机（4）的一个SPI串口连接；电能计量芯片（2）还与脉冲输出设备（5）连接；第一单片机（3）还与EEPROM（6）、PC机（7）、继电器（9）连接，模拟量输入设备（8）与第一单片机（3）的模拟/数字接口连接；第二单片机（4）上还连接有键盘（10）和LED显示器（11）。
2.根据权利要求1所述的三相电参数测量装置，其特征是电能计量芯片（2）是ADE7758计量芯片。
3.根据权利要求1所述的三相电参数测量装置，其特征是第一单片机（3）和第二单片机（4）均是PIC16C74单片机。
Priority Applications (1)
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
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2012
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| GR01 | Patent grant | ||
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