CN203551704U - 单相多功能表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种单相多功能表，包括键盘输入单元、存储器、计量单元、LED驱动控制单元、CPU主控单元以及开关量输入电路和开关量输出电路，计量单元的SPI通讯接口连接至CPU主控单元的第一组通用I/O口，存储器的串行口连接至CPU主控单元的I2C串行接口，LED驱动控制单元的串行口连接至CPU主控单元的第二组通用I/O口，开关量输入电路和开关量输出电路分别连接至CPU主控单元的第三组通用I/O口和CPU主控单元的第四组通用I/O口。通过键盘输入单元分别设置电力计量参数的开关量动作阈值，CPU主控单元可监测计量单元的输出，当电力计量参数的测量值到达开关量动作阈值时，单相多功能表按照设定的动作模式以及特性输出控制信号给开关量输出电路，发出越限报警信号。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种单相多功能表。
背景技术
随着电力自动化的发展，安装在用户线路上的电力仪表不仅应精确测量多种电力参数，还需要针对多个电力参数，一一进行监测控制，当电力参数超过用户设定的界限时，电力仪表输出越限报警信号。现有的单相多功能表，并不具有监测控制的功能，或者在实际应用时，在控制箱内安装多个具有单一电力参数项的监测控制仪表，这样不仅安装管理不方便，还带来了一定的经济负担。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种集成多种电力参数精确测量功能与多个电力参数项监测控制功能于一体，便于安装管理且体积小的单相多功能表。
为实现上述目的，本实用新型采用这样一种单相多功能表，包括
键盘输入单元，用以切换菜单与输入编程参数；
存储器，用以所述的编程参数的保存，所述的编程参数包括电力计量参数的开关量动作阈值、开关量输出延时和回滞量；
计量单元，用以接收来自电压采样单元和电流采样单元的信号，并实时转化所述的电力计量参数的测量值；
LED驱动控制单元，用以所述的键盘输入单元的扫描码的锁存与数码显示单元的驱动控制，所述的数码显示单元用以实时显示输入开关量、输出开关量的状态以及所述的电力计量参数的测量值、数量级、单位：
CPU主控单元，用于接收所述的计量单元输出的电力计量参数的测量值，将所述的电力计量参数的测量值、数量级和单位相关联地扫描显示于所述的数码显示单元，所述的CPU主控单元还监测所述的电力计量参数的测量值，当所述的电力计量参数的测量值到达所述的开关量动作阈值时，输出控制信号至开关量输出电路；
以及开关量输入电路和所述的开关量输出电路，所述的计量单元的SPI通讯接口连接至所述的CPU主控单元的第一组通用I/O口，所述的存储器的串行口连接至所述的CPU主控单元的I2C串行接口，所述的LED驱动控制单元的串行口连接至所述的CPU主控单元的第二组通用I/O口，所述的开关量输入电路和所述的开关量输出电路分别连接至所述的CPU主控单元的第三组通用I/O口和所述的CPU主控单元的第四组通用I/O口。与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现于：通过键盘输入单元分别设置电力计量参数的开关量动作阈值，CPU主控单元可监测计量单元的输出，当电力计量参数的测量值到达开关量动作阈值时，单相多功能表按照设定的动作模式以及特性输出控制信号给开关量输出电路，发出越限报警信号。
特别地，所述的单相多功能表还包括485通讯单元，所述的485通讯单元的数据线连接至所述的CPU主控单元的UART串口。采用485通讯单元，可实现智能数显仪表的远程监测与控制。
特别地，所述的单相多功能表还包括电能脉冲输出单元，所述的电能脉冲输出单元分别自所述的计量单元的有功电能校验脉冲输出端和所述的计量单元的有功电能校验脉冲输出端取电，经限流后分别接至第一光耦和第二光耦的输入端，所述的第一光耦的输出端和所述的第二光耦的输出端分别引出有功脉冲输出信号和无功脉冲输出信号。采用无源光耦隔离输出电能脉冲信号，可有效抑制信号传输过程中的干扰。
特别地，所述的单相多功能表还包括模拟量变送单元，所述的模拟量变送单元包括串行数模转换器，所述的CPU主控单元的第五组通用I/O口分别经第三光耦、第四光耦和第五光耦引出所述的串行数模转换器的串行数据输入信号，串行时钟输入信号和片选信号，所述的串行数模转换器的串行数据输出信号接至第一运放的同相端，所述的第一运放和一三极管连接成第一电压跟随器，所述的三极管的集电极连接至第二运放的同相端，所述的第二运放的同相端还经第一上拉电阻连接至直流电源，所述的第二运放的输出端接至达林顿管的基极，所述的达林顿管的发射极经第二上拉电阻连接至所述的直流电源，所述的达林顿管的集电极输出变送信号模拟量。采用第一运放和三极管以及第二运放与达林顿管结合的电路的结构，实现4～20mA变送信号模拟量的隔离放大功能，加强变送信号模拟量的抗干扰性能。
附图说明
图1是本实用新型实施例单相多功能表的原理方框图；
图2是本实用新型实施例单相多功能表中电能脉冲输出单元的原理图；
图3是本实用新型实施例单相多功能表中模拟量变送单元的其中一部分的原理图；
图4是本实用新型实施例单相多功能表中模拟量变送单元的另一部分的原理图。
具体实施方式
如图1～4所示，一种单相多功能表，包括
键盘输入单元，用以切换菜单与输入编程参数；
存储器，用以编程参数的保存，编程参数包括电力计量参数的开关量动作阈值、开关量输出延时和回滞量；
计量单元，用以接收来自电压采样单元和电流采样单元的信号，并实时转化电力计量参数的测量值；
LED驱动控制单元，用以键盘输入单元的扫描码的锁存与数码显示单元的驱动控制，数码显示单元用以实时显示输入开关量、输出开关量的状态以及电力计量参数的测量值、数量级、单位；
CPU主控单元，用于接收计量单元输出的电力计量参数的测量值，将电力计量参数的测量值、数量级和单位相关联地扫描显示于数码显示单元，CPU主控单元还监测电力计量参数的测量值，当电力计量参数的测量值到达开关量动作阈值时，输出控制信号至开关量输出电路；
以及开关量输入电路和开关量输出电路，计量单元的SPI通讯接口连接至CPU主控单元的第一组通用I/O口，存储器的串行口连接至CPU主控单元的I2C串行接口，LED驱动控制单元的串行口连接至CPU主控单元的第二组通用I/O口，开关量输入电路和开关量输出电路分别连接至CPU主控单元的第三组通用I/O口和CPU主控单元的第四组通用I/O口。
单相多功能表还包括485通讯单元，485通讯单元的数据线连接至CPU主控单元的UART串口。
单相多功能表还包括电能脉冲输出单元，电能脉冲输出单元分别自计量单元的有功电能校验脉冲输出端8209PF和计量单元的有功电能校验脉冲输出端8209QF取电，经限流后分别接至第一光耦PS601和第二光耦PS602的输入端，第一光耦PS601的输出端和第二光耦PS602的输出端分别引出有功脉冲输出信号PP1～PP2和无功脉冲输出信号PQ1～PQ2。
单相多功能表还包括模拟量变送单元，模拟量变送单元包括串行数模转换器U1，CPU主控单元的第五组通用I/O口分别经第三光耦U5、第四光耦U6和第五光耦U7引出串行数模转换器的串行数据输入信号Din，串行时钟输入信号SCLK和片选信号CS1，串行数模转换器的串行数据输出信号OUT接至第一运放IC1A的同相端，第一运放IC1A和一三极管Q1连接成第一电压跟随器，三极管Q1的集电极连接至第二运放IC1B的同相端，第二运放IC1B的同相端还经第一上拉电阻R17连接至直流电源+12V-1，第二运放IC1B的输出端接至达林顿管的基极，达林顿管的发射极经第二上拉电阻R28连接至直流电源+12V-1，达林顿管的集电极输出变送信号模拟量OUT1。这里，达林顿管包括同极型的PNP三极管Q5、Q6。
Claims (5)
1.一种单相多功能表，其特征在于：包括
键盘输入单元，用以切换菜单与输入编程参数；
存储器，用以所述的编程参数的保存，所述的编程参数包括电力计量参数的开关量动作阈值、开关量输出延时和回滞量；
计量单元，用以接收来自电压采样单元和电流采样单元的信号，并实时转化所述的电力计量参数的测量值；
LED驱动控制单元，用以所述的键盘输入单元的扫描码的锁存与数码显示单元的驱动控制，所述的数码显示单元用以实时显示输入开关量、输出开关量的状态以及所述的电力计量参数的测量值、数量级、单位；
CPU主控单元，用于接收所述的计量单元输出的电力计量参数的测量值，将所述的电力计量参数的测量值、数量级和单位相关联地扫描显示于所述的数码显示单元，所述的CPU主控单元还监测所述的电力计量参数的测量值，当所述的电力计量参数的测量值到达所述的开关量动作阈值时，输出控制信号至开关量输出电路；
以及开关量输入电路和所述的开关量输出电路，所述的计量单元的SPI通讯接口连接至所述的CPU主控单元的第一组通用I/O口，所述的存储器的串行口连接至所述的CPU主控单元的I2C串行接口，所述的LED驱动控制单元的串行口连接至所述的CPU主控单元的第二组通用I/O口，所述的开关量输入电路和所述的开关量输出电路分别连接至所述的CPU主控单元的第三组通用I/O口和所述的CPU主控单元的第四组通用I/O口。
2.根据权利要求1所述的单相多功能表，其特征在于：所述的单相多功能表还包括485通讯单元，所述的485通讯单元的数据线连接至所述的CPU主控单元的UART串口。
3.根据权利要求1或2所述的单相多功能表，其特征在于：所述的单相多功能表还包括电能脉冲输出单元，所述的电能脉冲输出单元分别自所述的计量单元的有功电能校验脉冲输出端和所述的计量单元的有功电能校验脉冲输出端取电，经限流后分别接至第一光耦和第二光耦的输入端，所述的第一光耦的输出端和所述的第二光耦的输出端分别引出有功脉冲输出信号和无功脉冲输出信号。
4.根据权利要求3所述的单相多功能表，其特征在于：所述的单相多功能表还包括模拟量变送单元，所述的模拟量变送单元包括串行数模转换器，所述的CPU主控单元的第五组通用I/O口分别经第三光耦、第四光耦和第五光耦引出所述的串行数模转换器的串行数据输入信号，串行时钟输入信号和片选信号，所述的串行数模转换器的串行数据输出信号接至第一运放的同相端，所述的第一运放和一三极管连接成第一电压跟随器，所述的三极管的集电极连接至第二运放的同相端，所述的第二运放的同相端还经第一上拉电阻连接至直流电源，所述的第二运放的输出端接至达林顿管的基极，所述的达林顿管的发射极经第二上拉电阻连接至直流电源，所述的达林顿管的集电极输出变送信号模拟量。
5.根据权利要求1或2所述的单相多功能表，其特征在于；所述的单相多功能表还包括模拟量变送单元，所述的模拟量变送单元包括串行数模转换器，所述的CPU主控单元的第五组通用I/O口分别经第三光耦、第四光耦和第五光耦引出所述的串行数模转换器的串行数据输入信号，串行时钟输入信号和片选信号，所述的串行数模转换器的串行数据输出信号接至第一运放的同相端，所述的第一运放和一三极管连接成第一电压跟随器，所述的三极管的集电极连接至第二运放的同相端，所述的第二运放的同相端还经第一上拉电阻连接至直流电源，所述的第二运放的输出端接至达林顿管的基极，所述的达林顿管的发射极经第二上拉电阻连接至所述的直流电源，所述的达林顿管的集电极输出变送信号模拟量。
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|---|---|---|---|---|
| CN105096465A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-11-25 | 芜湖蓝宙电子科技有限公司 | 带恶意负载识别的电能计量装置设计方法 |
| CN107276230A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-10-20 | 沈阳博来德滋电子科技有限公司 | 单相电子式一入口/十出口电源管理单元及其管理方法 |
| CN110333408A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-10-15 | 陕西高科电力电子有限责任公司 | 一种多路开关量扫描检测系统 |
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- 2013-11-08 CN CN201320741549.7U patent/CN203551704U/zh not_active Expired - Fee Related
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