CN207036955U - 单相三线电子式电能表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单相三线电子式电能表，其技术要点是：包括采样电路、脉冲LED指示、反向LED指示、计量芯片以及控制器，所述采样电路与控制器的输入端连接，所述采样电路与计量芯片的输入端连接，计量芯片的输出端与控制器的输入端连接，所述脉冲LED指示以及反向LED指示均与控制器的输出端连接，能够计量数据可靠，及时的显示电流与电压的情况的技术效果。

Description

单相三线电子式电能表

技术领域

本实用新型属于电能表域，更具体的说，它涉及单相三线电子式电能表。

背景技术

单相电能表是用来计量用电设备消耗电能的仪表，按照采样原来分为机械式电能表、电子式电能表和机电一体式电能表，现有的电能表在使用的时候，计量数据不可靠，无法及时的显示电流与电压的情况。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够计量数据可靠，及时的显示电流与电压的情况的单相三线电子式电能表。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种单相三线电子式电能表，包括采样电路、脉冲LED指示、反向LED指示、计量芯片以及控制器，所述采样电路与控制器的输入端连接，所述采样电路与计量芯片的输入端连接，计量芯片的输出端与控制器的输入端连接，所述脉冲LED指示以及反向LED指示均与控制器的输出端连接。

优选为：所述采样电路包括第一采样电路与第二采样电路，所述计量芯片包括第一计量芯片与第二计量芯片，所述第一采样电路分别与第一计量芯片输入端和第二计量芯片输入端连接，所述第二采样电路分别与第一计量芯片输入端和第二计量芯片输入端连接。

优选为：所述第一采样电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一光电藕合器、第二光电藕合器、第三光电藕合器、第一二极管、第二二极管、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第一电压芯片、第二电压芯片、可变电阻器、第一外接电源以及第二外接电源，所述第一电阻的一端与第一外接电源连接，另一端与第一电容连接，第一电容的另一端接地，所述第一电阻远离第一电源的一端与第一计量芯片的RST端连接，所述第一电容远离接地端与第一计量芯片的RST端连接，所述第二电阻的一端与第一外接电源连接，另一端与第一光电藕合器的光敏进端连接，所述第一光电藕合器的光敏出端接地，所述第二电阻远离第一外接电源的一端与第一计量芯片的RX端连接，所述第二电容的一端与第一计量芯片的RX端连接，另一端接地，所述第一光电藕合器的发光源进端与第二外接电源连接，所述第一光电藕合器的发光源出端与第三电阻连接，第三电阻的另一端与控制器的P1-0端连接，所述第二光电藕合器的发光源进端与第一外接电源连接，二光电藕合器的发光源出端与第四电阻连接，第四电阻的另一端与第一计量芯片的TX端连接，所述第五电阻的一端与第二外接电源连接，另一端与控制器的P1-6端连接，所述第二光电藕合器的光敏进端与控制器的P1-6端连接，第二光电藕合器的光敏出端接地，所述第三电容的一端与控制器的P1-6端连接，另一端接地，所述第六电阻的一端与第一计量芯片的PF端连接，另一端与光电藕合器发光源进端连接，光电藕合器发光源出端接地，所述第七电阻的一端与第二电源接地，另一端第二计量芯片的PF端连接，所述第二计量芯片的PF端与光电藕合器光敏进端连接，光电藕合器光敏出端接地，所述第四电容的一端与第二计量芯片的PF端连接，另一端接地。

优选为：所述第二采样电路包括第八电阻、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第一电压控制器、第二电压控制器、第一二极管、第二二极管、第一稳压二极管、第二稳压二极管以及可变电阻，所述第一电压控制器的输入端连接第一外接电源，输出端与第一二极管的负极端连接，接地端接地，所述第一二极管的正极端与第八电阻连接，第八电阻的另一端与第二二极管的这正极端连接，所述第二二极管的正极端与第二电压控制器的输出端连接，所述第二电压控制器的输出端与第二外接电源连接，接地端接地，所述第五电容一端与第一外接电源连接，另一端接地，所述第六电容与第一外接电源连接，另一端接地，所述第七电容与第一电压控制器的输出端连接，另一端接地，所述第一稳压二极管的负极端与第一二极管的正极端连接，第一稳压二极管的正极端与第一计量芯片的UA接线端连接，所述第二稳压二极管的负极端与第二二极管的正极端连接，第二稳压二极管的正极端与第二计量芯片的UB接线端连接，所述可变电阻的一端与第一计量芯片的UA接线端连接，另一端与第二计量芯片的UB接线端连接，所述第九电容的一端与第一电压控制器的输出端连接，另一端接地，所述第十电容的一端与第一电压控制的输出端连接，另一端接地，所述第十一电容的一端与第二外接电源连接，另一端接地，所述第十二电容的一端与第二外接电源连接，另一端接地。

优选为：所述脉冲LED指示包括第九电阻、第十电阻以及第一发光二极管，所述第九电阻的一端与第二外接电源连接，另一端与发光二极管的正极端连接，所述发光二极管的负极端与控制器的P1-1端连接，所述第十电阻的一端与第二外接电源连接，另一端与P4-2端连接。

优选为：所述反向LED指包括第十一电阻、第十二电阻、第二发光二极管、第十三电容以及第四光电藕合器，所述第十一电阻的一端与控制器的P3-4端连接，另一端与发光二极管的正极端连接，所述发光二极管的负极端接地，所述第十三电容的一端与发光二极管的正极端连接，另一端接地，所述第十二电阻的一端与控制器的P3-4端连接，另一端与第四光电藕合器的发光源进端连接，所述第四光电藕合器的发光源出端接地，所述第四光电藕合器的受光源连接有接口。

本实用新型的有益效果是：该电能表采用了超大规模数字信号处理芯片、计度器，该表具有电能量计量、信息存储及处理、反向指示功能，电表工作时，电压、电流经传感器件转换为采样信号通过滤波处理后送入计量芯片，计量芯片将能量信号转化为脉冲信号送到控制器进行电量脉冲采集，电量累计和各项计算分析处理，其结果保存在数据存贮中，计度器显示。

附图说明

图1为本实用新型一种单相三线电子式电能表的工作原理框图；

图2为线路原理图；

图3为第一计量芯片电路原理图；

图4为第二计量芯片电路原理图一；

图5为第一采样电路原理图二；

图6为第二采样电路电路原理图；

图7为反向LED指示电路原理图；

图8为脉冲LED指示电路原理图。

图中： 1、控制器；2、第一计量芯片；3、第二计量芯片；4、第一电阻；5、第二电阻；6、第三电阻；7、第四电阻；8、第五电阻；9、第六电阻；10、第七电阻；11、第一电容；12、第二电容；13、第三电容；14、第四电容；15、第一光电藕合器；16、第二光电藕合器；17、第三光电藕合器；18、第一二极管；19、第二二极管；20、第一稳压二极管；21、第二稳压二极管；22、第四光电藕合器；23、接口；24、可变电阻器；25、第一外接电源；26、第二外接电源；27、第八电阻；28、第五电容；29、第六电容；30、第七电容；31、第八电容；32、第九电容；33、第十电容；34、第十一电容；35、第十二电容；36、第一电压控制器；37、第二电压控制器；38、第九电阻；39、第十电阻；40、第一发光二极管；41、第十一电阻；42、第十二电阻；43、第二发光二极管；44、第十三电容。

具体实施方式

参照图1至图8所示，本案例实施的一种单相三线电子式电能表，包括采样电路、脉冲LED指示、反向LED指示、计量芯片以及控制器1，所述采样电路与控制器1的输入端连接，所述采样电路与计量芯片的输入端连接，计量芯片的输出端与控制器1的输入端连接，所述脉冲LED指示以及反向LED指示均与控制器1的输出端连接，所述采样电路包括第一采样电路与第二采样电路，所述计量芯片包括第一计量芯片2与第二计量芯片3，所述第一采样电路分别与第一计量芯片2输入端和第二计量芯片3输入端连接，所述第二采样电路分别与第一计量芯片2输入端和第二计量芯片3输入端连接；

所述第一采样电路包括第一电阻4、第二电阻5、第三电阻6、第四电阻7、第五电阻8、第六电阻9、第七电阻10、第一电容11、第二电容12、第三电容13、第四电容14、第一光电藕合器15、第二光电藕合器16、第三光电藕合器17、第一外接电源25以及第二外接电源26，所述第一电阻4的一端与第一外接电源25连接，另一端与第一电容11连接，第一电容11的另一端接地，所述第一电阻4远离第一电源的一端与第一计量芯片2的RST端连接，所述第一电容11远离接地端与第一计量芯片2的RST端连接，所述第二电阻5的一端与第一外接电源25连接，另一端与第一光电藕合器15的光敏进端连接，所述第一光电藕合器15的光敏出端接地，所述第二电阻5远离第一外接电源25的一端与第一计量芯片2的RX端连接，所述第二电容12的一端与第一计量芯片2的RX端连接，另一端接地，所述第一光电藕合器15的发光源进端与第二外接电源26连接，所述第一光电藕合器15的发光源出端与第三电阻6连接，第三电阻6的另一端与控制器1的P1-0端连接，所述第二光电藕合器16的发光源进端与第一外接电源25连接，二光电藕合器的发光源出端与第四电阻7连接，第四电阻7的另一端与第一计量芯片2的TX端连接，所述第五电阻8的一端与第二外接电源26连接，另一端与控制器1的P1-6端连接，所述第二光电藕合器16的光敏进端与控制器1的P1-6端连接，第二光电藕合器16的光敏出端接地，所述第三电容13的一端与控制器1的P1-6端连接，另一端接地，所述第六电阻9的一端与第一计量芯片2的PF端连接，另一端与光电藕合器发光源进端连接，光电藕合器发光源出端接地，所述第七电阻10的一端与第二电源接地，另一端第二计量芯片3的PF端连接，所述第二计量芯片3的PF端与光电藕合器光敏进端连接，光电藕合器光敏出端接地，所述第四电容14的一端与第二计量芯片3的PF端连接，另一端接地；

所述第二采样电路包括第八电阻27、第五电容28、第六电容29、第七电容30、第八电容31、第九电容32、第十电容33、第十一电容34、第十二电容35、第一电压控制器36、第二电压控制器37、第一二极管18、第二二极管19、第一稳压二极管20、第二稳压二极管21以及可变电阻24，所述第一电压控制器36的输入端连接第一外接电源25，输出端与第一二极管18的负极端连接，接地端接地，所述第一二极管18的正极端与第八电阻27连接，第八电阻27的另一端与第二二极管19的这正极端连接，所述第二二极管19的正极端与第二电压控制器37的输出端连接，所述第二电压控制器37的输出端与第二外接电源26连接，接地端接地，所述第五电容28一端与第一外接电源25连接，另一端接地，所述第六电容29与第一外接电源25连接，另一端接地，所述第七电容30与第一电压控制器36的输出端连接，另一端接地，所述第一稳压二极管20的负极端与第一二极管18的正极端连接，第一稳压二极管20的正极端与第一计量芯片2的UA接线端连接，所述第二稳压二极管21的负极端与第二二极管19的正极端连接，第二稳压二极管21的正极端与第二计量芯片3的UB接线端连接，所述可变电阻24的一端与第一计量芯片2的UA接线端连接，另一端与第二计量芯片3的UB接线端连接，所述第九电容32的一端与第一电压控制器36的输出端连接，另一端接地，所述第十电容33的一端与第一电压控制的输出端连接，另一端接地，所述第十一电容34的一端与第二外接电源26连接，另一端接地，所述第十二电容35的一端与第二外接电源26连接，另一端接地；

所述脉冲LED指示包括第九电阻38、第十电阻39以及第一发光二极管40，所述第九电阻38的一端与第二外接电源26连接，另一端与发光二极管的正极端连接，所述发光二极管的负极端与控制器1的P1-1端连接，所述第十电阻39的一端与第二外接电源26连接，另一端与P4-2端连接；

优选为：所述反向LED指包括第十一电阻41、第十二电阻42、第二发光二极管43、第十三电容44以及第四光电藕合器22，所述第十一电阻41的一端与控制器1的P3-4端连接，另一端与发光二极管的正极端连接，所述发光二极管的负极端接地，所述第十三电容44的一端与发光二极管的正极端连接，另一端接地，所述第十二电阻42的一端与控制器1的P3-4端连接，另一端与第四光电藕合器22的发光源进端连接，所述第四光电藕合器22的发光源出端接地，所述第四光电藕合器22的受光源连接有接口23；

该电能表采用了超大规模数字信号处理芯片、计度器，该表具有电能量计量、信息存储及处理、反向指示功能，电表工作时，电压、电流经传感器件转换为采样信号通过滤波处理后送入计量芯片，计量芯片将能量信号转化为脉冲信号送到控制器1进行电量脉冲采集，电量累计和各项计算分析处理，其结果保存在数据存贮中，计度器显示。

电压范围

规定的工作范围	0.9Un～1.1Un
		扩展的工作范围	0.8Un～1.15Un
极限工作范围	0.0Un～1.15Un

电表施加短时过载电流30Imax，电能表无损坏仍能正常工作。施加时间为额定频率的半个周期。

频率：标准参比频率50Hz或60Hz

起动：有功1级≤0.004Ib（直接接入）。

电能表有脉冲输出和电能输出的指示灯闪烁。

潜动：电压线路加115％Un，当电流回路无电流时，输出的脉冲不多于 1个，具有逻辑防潜动功能。

温湿度范围：

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (6)

1.一种单相三线电子式电能表，其特征在于：包括采样电路、脉冲LED指示、反向LED指示、计量芯片以及控制器，所述采样电路与控制器的输入端连接，所述采样电路与计量芯片的输入端连接，计量芯片的输出端与控制器的输入端连接，所述脉冲LED指示以及反向LED指示均与控制器的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的单相三线电子式电能表，其特征在于：所述采样电路包括第一采样电路与第二采样电路，所述计量芯片包括第一计量芯片与第二计量芯片，所述第一采样电路分别与第一计量芯片输入端和第二计量芯片输入端连接，所述第二采样电路分别与第一计量芯片输入端和第二计量芯片输入端连接。

3.根据权利要求2所述的单相三线电子式电能表，其特征在于：所述第一采样电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一光电藕合器、第二光电藕合器、第三光电藕合器、第一外接电源以及第二外接电源，所述第一电阻的一端与第一外接电源连接，另一端与第一电容连接，第一电容的另一端接地，所述第一电阻远离第一电源的一端与第一计量芯片的RST端连接，所述第一电容远离接地端与第一计量芯片的RST端连接，所述第二电阻的一端与第一外接电源连接，另一端与第一光电藕合器的光敏进端连接，所述第一光电藕合器的光敏出端接地，所述第二电阻远离第一外接电源的一端与第一计量芯片的RX端连接，所述第二电容的一端与第一计量芯片的RX端连接，另一端接地，所述第一光电藕合器的发光源进端与第二外接电源连接，所述第一光电藕合器的发光源出端与第三电阻连接，第三电阻的另一端与控制器的P1-0端连接，所述第二光电藕合器的发光源进端与第一外接电源连接，二光电藕合器的发光源出端与第四电阻连接，第四电阻的另一端与第一计量芯片的TX端连接，所述第五电阻的一端与第二外接电源连接，另一端与控制器的P1-6端连接，所述第二光电藕合器的光敏进端与控制器的P1-6端连接，第二光电藕合器的光敏出端接地，所述第三电容的一端与控制器的P1-6端连接，另一端接地，所述第六电阻的一端与第一计量芯片的PF端连接，另一端与光电藕合器发光源进端连接，光电藕合器发光源出端接地，所述第七电阻的一端与第二电源接地，另一端第二计量芯片的PF端连接，所述第二计量芯片的PF端与光电藕合器光敏进端连接，光电藕合器光敏出端接地，所述第四电容的一端与第二计量芯片的PF端连接，另一端接地。

4.根据权利要求3所述的单相三线电子式电能表，其特征在于：所述第二采样电路包括第八电阻、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第一电压控制器、第二电压控制器、第一二极管、第二二极管、第一稳压二极管、第二稳压二极管以及可变电阻，所述第一电压控制器的输入端连接第一外接电源，输出端与第一二极管的负极端连接，接地端接地，所述第一二极管的正极端与第八电阻连接，第八电阻的另一端与第二二极管的这正极端连接，所述第二二极管的正极端与第二电压控制器的输出端连接，所述第二电压控制器的输出端与第二外接电源连接，接地端接地，所述第五电容一端与第一外接电源连接，另一端接地，所述第六电容与第一外接电源连接，另一端接地，所述第七电容与第一电压控制器的输出端连接，另一端接地，所述第一稳压二极管的负极端与第一二极管的正极端连接，第一稳压二极管的正极端与第一计量芯片的UA接线端连接，所述第二稳压二极管的负极端与第二二极管的正极端连接，第二稳压二极管的正极端与第二计量芯片的UB接线端连接，所述可变电阻的一端与第一计量芯片的UA接线端连接，另一端与第二计量芯片的UB接线端连接，所述第九电容的一端与第一电压控制器的输出端连接，另一端接地，所述第十电容的一端与第一电压控制的输出端连接，另一端接地，所述第十一电容的一端与第二外接电源连接，另一端接地，所述第十二电容的一端与第二外接电源连接，另一端接地。

5.根据权利要求4所述的单相三线电子式电能表，其特征在于：所述脉冲LED指示包括第九电阻、第十电阻以及第一发光二极管，所述第九电阻的一端与第二外接电源连接，另一端与发光二极管的正极端连接，所述发光二极管的负极端与控制器的P1-1端连接，所述第十电阻的一端与第二外接电源连接，另一端与P4-2端连接。

6.根据权利要求5所述的单相三线电子式电能表，其特征在于：所述反向LED指包括第十一电阻、第十二电阻、第二发光二极管、第十三电容以及第四光电藕合器，所述第十一电阻的一端与控制器的P3-4端连接，另一端与发光二极管的正极端连接，所述发光二极管的负极端接地，所述第十三电容的一端与发光二极管的正极端连接，另一端接地，所述第十二电阻的一端与控制器的P3-4端连接，另一端与第四光电藕合器的发光源进端连接，所述第四光电藕合器的发光源出端接地，所述第四光电藕合器的受光源连接有接口。