CN205003840U - 一种带通讯的数显电量变送器 - Google Patents

Abstract

一种带通讯的数显电量变送器，包括前罩壳和后罩壳，所述前罩壳面板中间设有数码管；所述数码管的下方设有三个调节按键；所述前罩壳外侧右上方设有两个电量输入端子，所述前罩壳外侧左下方设有两个电源输入端子，所述电源输入端子的右侧设有两个串口通讯端子；所述后罩壳内部上层装有控制板，所述控制板上焊接了控制电路元件；所述后罩壳内部下层装有电源板，所述电源板上装有三路隔离输出电源。本实用新型的一种带通讯的数显电量变送器，采用单片机电路和快速傅里叶变换的交流采样技术，将交流电量直接转换成数字信号，在数字显示测量读数的同时可将数码信号发送给后台管理设备，省去了原来变送器中大量硬件电路，并提高了电量测量的精度。

Description

一种带通讯的数显电量变送器

技术领域

本实用新型涉及电力自动化领域，具体涉及一种带通讯的数显电量变送器。

背景技术

电量变送器是一种将交流电量转换为模拟信号输出的测量装置，广泛用于电力系统的发电厂、变电站、供电局等对输变电状况的监控，最初的电量变送器，其功能相对比较简单，主要用作测量电量参数，其原理是通过互感器将较高的工频电压和较大工频的电流先转换成小信号的交流电量，然后通过变送器电路的放大、整流、隔离、变换等，转换成模拟量信号输出，供调度管理中心的计算机设备分析处理；目前，随着电子技术和通讯技术的发展，高端的电量变送器正朝着智能化和网络化的方向发展。

由于功能全面的智能变器产品的价格相对比较高，目前还没有在常规配电系统中推广使用，大多数的电量变送器还是采用将交流信号整流成直流信号的方法来进行电量变换处理，因此存在电流电压相位偏差、转化精度误差较大以及输出信号没有数字化等问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种带通讯的数显电量变送器，其目的是在常用的变送器基础上，采用快速傅里叶变换技术，直接采集交流信号和以数字信号输出的方法，省去了原来老式变送器中的硬件电路，并提高了电量测量测量的精度和实时信号处理的效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种带通讯的数显电量变送器，它包括前罩壳和后罩壳，所述前罩壳面板中间设有显示电量的数码管；所述数码管的下方设有三个调节按键；所述前罩壳外侧右上方设有两个电量输入端子，所述前罩壳外侧左下方设有两个电源输入端子，所述电源输入端子的右侧设有两个串口通讯端子。

优选的，所述后罩壳内部上层装有控制板，所述控制板通过接插件和连接线分别与前罩壳上的数码管、调节按键、电量输入端子、串口通讯端子连接。

优选的，所述控制板上焊接了控制电路元件，包括单片机电路、采样电路、过零电路、存储器、互感器、通讯口、数码管电路元件和调节按键电路元件。

优选的，所述后罩壳内部下层装有电源板，所述电源板上装有三路隔离输出电源；所述电源板通过导线和接插件分别与所述前罩壳上的电源输入端子和控制板上的各部分电路连接。

其中，在控制板上采用的所述采样电路和过零电路，可以接入互感器输出的交流信号并进行过零点采集控制，所述单片机电路采用快速傅里叶变换的交流采样技术和精确运算，将直接将测量的交流电量转换成数字信号输出，同时在变送器面板上以数码形式显示测量读数。

本实用新型的优点是：采用本实用新型的一种带通讯的数显电量变送器，

在常规的电量变送器内部采用单片机控制电路和进行软件编程，直接将输入的交流电量信号变换成数字信号，并按电力系统标准的通讯规约，通过RS-485串行口输出数字信号，同时采用数码管显示电量的读数，不仅在现场电量测量装置上可直观地看到电量值，而且在控制机房的计算机设备上可接收到数字化的测量信号，由此省去了原来老式变送器上的很多硬件电路，并提高了电量测量精度和实时信号处理的效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例所公开的一种带通讯的数显电量变送器的外形结构示意图；

图2是本实用新型实施例所公开的一种带通讯的数显电量变送器的电路原理示意图；

其中，1-前罩壳，2-后罩壳，3-控制板，3a-单片机电路，3b-采样电路，3c-过零电路，3b-存储器，3e-互感器，3f-通讯口，3g-数码管电路元件，3h-调节按键电路元件，4-电源板，5-数码管，6-调节按键，7-电源输入端子，8-电量输入端子，9-串口通讯端子。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不对本实用新型的保护范围构成限定。

实施例

如图1所示，是本实施例的一种带通讯的数显电量变送器的外形结构，前罩壳1和后罩壳2的材料为阻燃工程塑料，所述前罩壳1面板中间设有数码管5，用于显示测量的交流电量读数；所述数码管5的下方设有三个调节按键6，分别可以选择测量电量的参数，可设定通讯的本机地址和速率，可设置显示读数的变比，也可查看存储的电量测量值等等；所述前罩壳1外侧右上方设有两个电量输入端子8，用于输入被测的交流电量；所述前罩壳1外侧左下方设有两个电源输入端子7，可以接入交直流两用的工作电源；所述电源输入端子7的右侧设有两个串口通讯端子9，使用时要接至RS-485总线并与机房的后台管理计算机设备通讯；所述后罩壳2内部上层装有控制板3，所述控制板3通过接插件和连接线分别与前罩壳1上的数码管5、调节按键6、电量输入端子8和串口通讯端子9连接；所述后罩壳2内部下方装有电源板4，所述电源板4的输入端通过导线与所述前罩壳1上的电源输入端子7连接，所述电源板4的输出端分别与控制板3上的各电路元件连接。

如图2所示，是本实施例的一种带通讯的数显电量变送器的电路原理图，其中所述单片机电路3a是整个变送器电路的核心，用于执行编制好指令并连接各个输入、输出电路和接口；所述采样电路3b用于放大交流小信号并传送到单片机电路3a；所述过零电路3c用于精确控制交流波形的过零点，并与所述采样电路3b配合，使采样间隔严格控制在每一段工频周期之内；所述存储器3d是一种电可擦除的只读存储器，具有断电保存数据的功能，用于存储本机的地址码、波特率值、显示变比和误差修正值，供所述单片机电路3a读取；所述互感器3e的输入端与前罩壳1上的电量输入端子8连接，所述互感器3e的输出端与采样电路3b连接，用于接入交流电量信号；所述通讯口3f为标准的RS-485串行接口，受所述单片机电路3a控制，将电量测量值以数字编码信号发送到连接后台管理计算机的485总线上；所述数码管电路元件3g由单片机电路3a驱动后显示测量读数；所述调节按键电路元件3h与单片机电路3a的输入端口连接，通过三个按键的配合操作，可以调节、设置和修改保存在所述存储器3d内的各个参数；所述电源部分为三路独立的电源，分别与控制板3上的各电路部分连接，使整机的输入、控制和输出电路在电器上完全隔离，提高了电路的抗干扰能力。

本实施例的工作过程是：在以单片机电路3a为核心的电量变送器上，把输入的交流电量信号通过所述互感器3e传送给采样电路3b，再通过软件编程，采用过零点控制和快速傅里叶变换技术，直接将交流信号转换为数字信号，然后采用标准串行接口将电量测量值发送给机房后台的监控计算机设备；同时在测量现场的变送器上，可清晰直观地看到数字显示的电量值。

通过上述技术方案，本实用新型的一种带通讯的数显电量变送器，通过单片机技术的应用，采用新型交流电量的采样技术和数字通讯技术，省去了原来老式变送器中的很多硬件电路，在生产成本和销售价格基本不变的基础上，提高了电量变送器的测量精度和实时信号处理的效率，使新型变送器能够得到推广和应用。

上述实施例不应以任何方式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种带通讯的数显电量变送器，其特征在于：它包括前罩壳(1)和后罩壳(2)，所述前罩壳(1)面板中间设有数码管(5)；所述数码管(5)的下方设有三个调节按键(6)；所述前罩壳(1)外侧右上方设有两个电量输入端子(8)，所述前罩壳(1)外侧左下方设有两个电源输入端子(7)，所述电源输入端子(7)的右侧设有两个串口通讯端子(9)。

2.根据权利要求1所述的一种带通讯的数显电量变送器，其特征在于：所述后罩壳(2)内部上层装有控制板(3)，所述控制板(3)通过接插件和连接线分别与所述前罩壳(1)上的数码管(5)、调节按键(6)、电量输入端子(8)、串口通讯端子(9)连接。

3.根据权利要求2所述的一种带通讯的数显电量变送器，其特征在于：所述控制板(3)上焊接了控制电路元件，包括单片机电路(3a)、采样电路(3b)、过零电路(3c)、存储器(3d)、互感器(3e)、通讯口(3f)、数码管电路元件(3g)和调节按键电路元件(3h)。

4.根据权利要求3所述的一种带通讯的数显电量变送器，其特征在于：所述后罩壳(2)内部下层装有电源板(4)，所述电源板(4)上装有三路隔离输出电源；所述电源板(4)通过导线和接插件分别与所述前罩壳上的电源输入端子(7)和控制板(3)上的各部分电路连接。