CN205427034U - 一种安装式单相数显表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安装式单相数显表，包括壳体和设置在壳体内的中央处理单元、电压采样单元、电流采样单元、LCD显示单元、RS485接口单元和辅助电源单元，中央处理单元中集成有计量模块、微控制器模块和异步收发器模块，并通过各对应接口电路分别与电压采样单元、电流采样单元、LCD显示单元、RS485接口单元和辅助电源单元电连接。本实用新型具有集成度高、结构紧凑、成本低、功耗低、精度高、性能可靠的优点，可较好地满足现代电网或工业自化管理的需求。

Description

一种安装式单相数显表

技术领域

本实用新型涉及一种电子仪器，尤其是涉及一种用于电网或自动化系统中对电流、电压、有功功率进行测量，并具有远程通信功能的单相数显表。

背景技术

电力是是现代社会必不可少的能源，在人们的日常生活和工农业生产中起着重要的作用。在电力系统中，特别是中低压配电系统中，大量非线性、冲击性负荷的使用，给电力系统的电能计量带来了挑战。而且，随着工业的发展和科技的进步，企业生产技术管理对工业电能准确计量不断提出新的要求，节能降耗是现代工业进步的主要标志之一，提高电能有效利用率，对电能质量进行综合监测和治理，已成为迫切需要解决的问题。

要实现对电能质量的综合治理，就必须实现有功功率的在线分析与实时监测，以了解电能的有效利用水平，作为电力管理系统组成部分的电力监控仪表在其中起着至关重要的作用。对电力运行系统进行分析和实时监测需要使用的仪表种类众多，单相数显表就是其中之一。为满足市场需求，本领域涌现出了众多的单相数显表生产厂家，其产品种类、功能也多种多样。但现有的目前的单相数显表还存在需要较大的提升空间，主在表现在造价偏高、集成度低、兼容性差、结构设计不合理，尤其是不具备通讯接口，无法实现远程控制和自动化管理。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种安装式单相数显表，其具有集成度高、结构紧凑、成本低、功耗低、精度高、性能可靠的优点，可较好地满足现代电网或工业自化管理的需求。

为解决现有技术中目的单相显表其成本较高、集成度不高、兼容性较差的技术问题，本实用新型提供的一种安装式单相数显表，包括壳体和设置在壳体内的中央处理单元、电压采样单元、电流采样单元、LCD显示单元、RS485接口单元和辅助电源单元，所述中央处理单元中集成有计量模块、微控制器模块和异步收发器模块，并通过各对应接口电路分别与电压采样单元、电流采样单元、LCD显示单元、RS485接口单元和辅助电源单元电连接，所述电压采样单元和电流采样单元分别用于监测电路中的电压和电流，并将监测到的电压和电流模拟量传输给中央处理单元，所述LCD显示单元用于显示经中央处理单元处理后的电压和电流数字量，所述RS485接口单元与中央处理单元之间建立有双向信息交换通道，所述辅助电源单元用于为中央处理单元供电。

进一步的，本实用新型一种安装式单相数显表，其中，还包括数据存储单元，所述中央处理单元与数据存储单元电连接并建立双向信息交换通道，中央处理单元通过数据存储单元进行数据存取。

进一步的，本实用新型一种安装式单相数显表，其中，还包括按键接口单元，所述中央处理单元与按键接口单元电连接，按键接口单元用于设置输入参数。

进一步的，本实用新型一种安装式单相数显表，其中，所述LCD显示单元采用大屏背光LCD显示。

进一步的，本实用新型一种安装式单相数显表，其中，所述RS485接口单元用于将监测数据通过RS485总线发送给主站。

本实用新型一种安装式单相数显表与现有技术相比，具有以下优点：本实用新型通过设置壳体和设置在壳体内的中央处理单元、电压采样单元、电流采样单元、LCD显示单元、RS485接口单元和辅助电源单元，并在中央处理单元中集成计量模块、微控制器模块和异步收发器模块，提高了集成度，降低了功耗，使运行性能更为稳定可靠，同时通过设置RS485接口单元，并在实际使用中可通过RS485接口将电测量发送给主站，符合MODBUS-RTU协议，能够完成不同PLC、工业控制计算机通讯的组网，以满足现代电网或工业自化管理的需求，增强了应用范围和兼容性。作为优化方案，本实用新型的LCD显示单元采用大屏背光LCD显示，相比LED显示而言较大幅度地降低了成本，在满足使用需求的情况下，有效保证了显示内容的丰富生和直观性，增强了实用性。

下面结合附图所示实施例对本实用新型一种安装式单相数显表作进一步详细说明：

附图说明

图1为本实用新型一种安装式单相数显表的结构示意图；

图2为本实用新型一种安装式单相数显表中中央处理单元的连接示意图；

图3为本实用新型一种安装式单相数显表中电压采样单元的连接示意图；

图4为本实用新型一种安装式单相数显表中电流采样单元的连接示意图；

图5-7为本实用新型一种安装式单相数显表中LCD显示单元的连接示意图；

图8为本实用新型一种安装式单相数显表中RS485接口单元的连接示意图；

图9为本实用新型一种安装式单相数显表中数据存储单元的连接示意图；

图10为本实用新型一种安装式单相数显表中按键接口单元的连接示意图。

具体实施方式

如图1至图10所示本实用新型一种安装式单相数显表的具体实施方式，包括壳体和设置在壳体内的中央处理单元1、电压采样单元2、电流采样单元3、LCD显示单元4、RS485接口单元5和辅助电源单元6，其中在中央处理单元1中集成了计量模块、微控制器模块和异步收发器模块，并使中央处理单元1通过各对应接口分别与电压采样单元2、电流采样单元3、LCD显示单元4、RS485接口单元5和辅助电源单元6电连接。在实际应用中，通过电压采样单元2和电流采样单元3分别监测电路中的电压和电流，并将监测到的电压和电流模拟量传输给中央处理单元1，中央处理单元1将电压和电流模拟量处理成电压和电流数字量，并传输给LCD显示单元4显示，以便于查看。在RS485接口单元5与中央处理单元1之间建立有双向信息交换通道，使两者之间进行双向传输数据以满足信号传输需要。辅助电源单元6主要为中央处理单元1提供电力支持。通过以上设置，提高了本实用新型的集成度，并降低了功耗，使运行性能更为稳定可靠，同时通过设置RS485接口单元5，并在实际使用中可通过RS485接口5将监测数据发送给主站，符合MODBUS-RTU协议，能够完成不同PLC、工业控制计算机通讯的组网，可满足满足现代电网或工业自化管理的需求。

作为优化方案，本具体实施方式中还设置了数据存储单元7，让中央处理单元1与数据存储单元7电连接并建立双向信息交换通道，使中央处理单元1可以通过数据存储单元7进行数据存取。并通过设置按键接口单元8，使用中央处理单元1与按键接口单元8电连接，以便于通过按键接口单元8设置输入参数，完成要求的键显功能。

为提高显示内容的丰富生和直观性，增强了实用性，本具体实施方式中的LCD显示单元4采用了大屏背光LCD显示，在满足使用需求的情况下，可相应地降低成本。

需要说明的是，作为具体实施方式，本实用新型种一种安装式单相数显表中的中央处理单元1包括SOC芯片U1和对应的设置的接口电路，如图2所示，SOC芯片U1可采用杭州万工的单相计量SOC芯片V9401。

如图3所示，电压采样单元2由电阻分压电路和滤波电路组成，电阻分压电路包括依次串联的RA2、RA3、RA4、RA5、RA6、RA7、RA8、RA9和RA10，滤波电路包括并联的RA1和电容C18，电压采样单元2与SOC芯片U1的引脚8连接；如图4所示，电流采样单元3包括电流互感器CT1，CT1的引脚1和2用于与被监测线路连接，CT1的引脚3串联电阻R3后与SOC芯片U1的引脚9连接，CT1的引脚4串联电阻R4后与SOC芯片U1的引脚10连接，在CT1的引脚3和引脚4之间串联电阻R1和电阻R2，电阻R1和电阻R2之间的串联线路取一点连接公共接地端，电阻R3与SOC芯片U1的引脚9之间的线路取一点连接电容C19后连接公共接地端，电阻R4与SOC芯片U1的引脚10之间的线路取一点连接电容C20后连接公共接地端。

如图5-7所示，LCD显示单元4包括液晶驱动电路、背光电路和液晶显示电路，液晶驱动电路采用TM1621，液晶显示电路采用DKE1939，使TM1621和DKE1939对应引脚连接；如图8所示，RS485接口单元5包括收发器U4、光耦E1和光耦E2，收发器U4采用HYM3085，光耦E1和光耦E2采用TLP785B+，光耦E1的引脚3和光耦E2的引脚2分别与收发器U4的引脚2和引脚1连接，光耦E1的引脚2和光耦E2的引脚4分别与SOC芯片U1的引脚17和引脚18连接。

如图9所示，数据存储单元7的存储芯片U2采用FM24C16，使存储芯片U2的引脚5和引脚6分别与SOC芯片U1的引脚41和引脚40连接；如图10所示，按键接口单元8包括四个分别对应LEFT、RIGHT、MENU和ENTER的按键接口。

以上实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型请求保护范围进行的限定，在不脱离本实用新型设计原理和精神的前提下，本领域工程技术人员依据本实用新型的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种安装式单相数显表，包括壳体和设置在壳体内的中央处理单元(1)、电压采样单元(2)、电流采样单元(3)、LCD显示单元(4)、RS485接口单元(5)和辅助电源单元(6)，其特征在于：所述中央处理单元(1)中集成有计量模块、微控制器模块和异步收发器模块，并通过各对应接口电路分别与电压采样单元(2)、电流采样单元(3)、LCD显示单元(4)、RS485接口单元(5)和辅助电源单元(6)电连接，所述电压采样单元(2)和电流采样单元(3)分别用于监测电路中的电压和电流，并将监测到的电压和电流模拟量传输给中央处理单元(1)，所述LCD显示单元(4)用于显示经中央处理单元(1)处理后的电压和电流数字量，所述RS485接口单元(5)与中央处理单元(1)之间建立有双向信息交换通道，所述辅助电源单元(6)用于为中央处理单元(1)供电。

2.按照权利要求1所述的一种安装式单相数显表，其特征在于：还包括数据存储单元(7)，所述中央处理单元(1)与数据存储单元(7)电连接并建立双向信息交换通道，中央处理单元(1)通过数据存储单元(7)进行数据存取。

3.按照权利要求2所述的一种安装式单相数显表，其特征在于：还包括按键接口单元(8)，所述中央处理单元(1)与按键接口单元(8)电连接，按键接口单元(8)用于设置输入参数。

4.按照权利要求1-3任一项所述的一种安装式单相数显表，其特征在于：所述LCD显示单元(4)采用大屏背光LCD显示。

5.按照权利要求1-3任一项所述的一种安装式单相数显表，其特征在于：所述RS485接口单元(5)用于将数据通过RS485总线发送给主站。