CN207541179U - 一种单用户的电能监测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单用户的电能监测电路，包括：电能监测芯片电路、电压信号滤波电路、电压互感器、电流信号滤波模块、2个电流互感器；电能监测芯片电路包括一电能监测芯片，电流信号滤波模块包括第一电流信号滤波电路、第二电流信号滤波电路；电压互感器连接电压信号滤波电路；2个电流互感器分别连接第一电流信号滤波电路、第二电流信号滤波电路。有益效果：电流互感器可将相线电流及中性线电流按照固定的比例转换为标准的小电流信号；电压互感器可将入户的单相相电压转换为标准的小电压信号，电能监测芯片可实现测量单用户的电流、电压有效值、频率、有功功率、无功功率等。使用方便，成本较低，监测准确。

Description

一种单用户的电能监测电路

技术领域

本实用新型涉及电能监测技术领域，尤其是涉及一种单用户的电能监测电路。

背景技术

电能监测涉及到各相干线电流、电压、有功功率、无功功率、频率监测，以及用户入户电流、电压、有功功率、无功功率、频率、窃电信息监测等，需要监测的数据很多，监测的规模大，现有的单用户的电能监测电路使用不够方便，成本较高，监测不够准确。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提出一种单用户的电能监测电路，解决现有技术中的上述技术问题。

为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种单用户的电能监测电路，包括：电能监测芯片电路、电压信号滤波电路、电压互感器、电流信号滤波模块、2个电流互感器；电能监测芯片电路包括一电能监测芯片，电流信号滤波模块包括第一电流信号滤波电路、第二电流信号滤波电路；电压互感器连接电压信号滤波电路；2个电流互感器分别连接第一电流信号滤波电路、第二电流信号滤波电路；

第一电流信号滤波电路的第一输入端连接第二电阻R21一端和第一电阻R23的一端，第二电阻R21的另一端连接第三电阻R20一端、第一电容C21一端、第二电容C20一端并接地，所述第一电流信号滤波电路的第二输入端连接第三电阻R20另一端、第四电阻R22一端，所述第一电流信号滤波电路的第一输出端连接第一电阻R23另一端、第一电容C21另一端，第一电流信号滤波电路的第二输出端连接第四电阻R22另一端、第二电容C20另一端；

第二电流信号滤波电路的第一输入端连接第六电阻R25一端和第五电阻R27的一端，第六电阻R25的另一端连接第七电阻R24一端、第三电容C23一端、第四电容C22一端并接地，所述第二电流信号滤波电路的第二输入端连接第七电阻R24另一端、第八电阻R26一端，所述第二电流信号滤波电路的第一输出端连接第五电阻R27另一端、第三电容C23另一端，第二电流信号滤波电路的第二输出端连接第八电阻R26另一端、第四电容C22另一端；

电压信号滤波电路的第一输入端连接第九电阻R28一端，电压信号滤波电路的第二输入端连接第十电阻R29一端，电压信号滤波电路的第一输出端连接第九电阻R28另一端、第六电容C25一端，电压信号滤波电路的第二输出端连接第十电阻R29另一端、第五电容C24一端，第五电容C24另一端连接第六电容C25另一端并接地；

电能监测芯片的第五引脚连接第二电流信号滤波电路的第一输出端，电能监测芯片的第四引脚连接第二电流信号滤波电路的第二输出端；电能监测芯片的第七引脚连接第一电流信号滤波电路的第一输出端，电能监测芯片的第六引脚连接第一电流信号滤波电路的第二输出端；电能监测芯片的第八引脚连接电压信号滤波电路的第一输出端，电能监测芯片的第九引脚连接电压信号滤波电路的第二输出端；

电能监测芯片的第一引脚连接第九电容C28一端、第八电容C27一端、第十二电阻R31一端，第十二电阻R31另一端连接电源，第八电容C27另一端、第九电容C28另一端接地；电能监测芯片的第二引脚连接第十一电阻R30一端、第七电容C26一端，第十一电阻R30另一端连接电源，第七电容C26另一端接地；电能监测芯片的第十引脚连接第十一电容C31一端、第十二电容C32一端，第十一电容C31另一端、第十二电容C32另一端接地；电能监测芯片的第十六引脚连接第十三电阻R32一端，第十三电阻R32另一端连接电源；电能监测芯片的第十八引脚连接第十三电容C33一端、第十四电容C34一端和电源，第十三电容C33另一端、第十四电容C34另一端接地；电能监测芯片的第十九引脚连接晶振Y3一端、第十五电容C39一端，电能监测芯片的第二十引脚连接晶振Y3另一端、第十电容C29一端，第十五电容C39另一端、第十电容C29另一端接地。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：电流互感器可将相线电流及中性线电流按照固定的比例转换为标准的小电流信号并实现强电和弱电的隔离；电压互感器可将入户的单相相电压转换为标准的小电压信号并实现强电和弱电的隔离，电能监测芯片可实现测量单用户的电流、电压有效值、频率、有功功率、无功功率等。使用方便，成本较低，监测准确。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种单用户的电能监测电路总体结构示意图；

图2是电流信号滤波模块电路图；

图3是电压信号滤波电路的电路图；

图4是电能监测芯片电路的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供了一种单用户的电能监测电路，包括：

电能监测芯片电路、电压信号滤波电路、电压互感器、电流信号滤波模块、2个电流互感器；电能监测芯片电路包括一电能监测芯片，电流信号滤波模块包括第一电流信号滤波电路、第二电流信号滤波电路；电压互感器连接电压信号滤波电路；2个电流互感器分别连接第一电流信号滤波电路、第二电流信号滤波电路；

电压互感器的输出端和电压信号滤波电路的第一输入端(+VI)、第二输入端(-VI)连接，电压互感器向电压信号滤波电路输出小电压信号；第一电流互感器的输出端和第一电流信号滤波电路的第一输入端(-1N)、第二输入端(+1N)连接；第二电流互感器的输出端和第二电流信号滤波电路的第一输入端(-1L)、第二输入端(+1L)连接，电流互感器向电流信号滤波电路输出小电流信号；

第一电流信号滤波电路的第一输入端连接第二电阻R21一端和第一电阻R23的一端，第二电阻R21的另一端连接第三电阻R20一端、第一电容C21一端、第二电容C20一端并接地，所述第一电流信号滤波电路的第二输入端连接第三电阻R20另一端、第四电阻R22一端，所述第一电流信号滤波电路的第一输出端(1N-)连接第一电阻R23另一端、第一电容C21另一端，第一电流信号滤波电路的第二输出端(1N+)连接第四电阻R22另一端、第二电容C20另一端；

第二电流信号滤波电路的第一输入端连接第六电阻R25一端和第五电阻R27的一端，第六电阻R25的另一端连接第七电阻R24一端、第三电容C23一端、第四电容C22一端并接地，所述第二电流信号滤波电路的第二输入端连接第七电阻R24另一端、第八电阻R26一端，所述第二电流信号滤波电路的第一输出端(1L-)连接第五电阻R27另一端、第三电容C23另一端，第二电流信号滤波电路的第二输出端(1L+)连接第八电阻R26另一端、第四电容C22另一端；

电压信号滤波电路的第一输入端连接第九电阻R28一端，电压信号滤波电路的第二输入端连接第十电阻R29一端，电压信号滤波电路的第一输出端(VI+)连接第九电阻R28另一端、第六电容C25一端，电压信号滤波电路的第二输出端(VI-)连接第十电阻R29另一端、第五电容C24一端，第五电容C24另一端连接第六电容C25另一端并接地；

电能监测芯片的第五引脚连接第二电流信号滤波电路的第一输出端，电能监测芯片的第四引脚连接第二电流信号滤波电路的第二输出端；电能监测芯片的第七引脚连接第一电流信号滤波电路的第一输出端，电能监测芯片的第六引脚连接第一电流信号滤波电路的第二输出端；电能监测芯片的第八引脚连接电压信号滤波电路的第一输出端，电能监测芯片的第九引脚连接电压信号滤波电路的第二输出端；

电能监测芯片的第一引脚连接第九电容C28一端、第八电容C27一端、第十二电阻R31一端，第十二电阻R31另一端连接电源，第八电容C27另一端、第九电容C28另一端接地；电能监测芯片的第二引脚连接第十一电阻R30一端、第七电容C26一端，第十一电阻R30另一端连接电源，第七电容C26另一端接地；电能监测芯片的第十引脚连接第十一电容C31一端、第十二电容C32一端，第十一电容C31另一端、第十二电容C32另一端接地；电能监测芯片的第十六引脚连接第十三电阻R32一端，第十三电阻R32另一端连接电源；电能监测芯片的第十八引脚连接第十三电容C33一端、第十四电容C34一端和电源，第十三电容C33另一端、第十四电容C34另一端接地；电能监测芯片的第十九引脚连接晶振Y3一端、第十五电容C39一端，电能监测芯片的第二十引脚连接晶振Y3另一端、第十电容C29一端，第十五电容C39另一端、第十电容C29另一端接地。

上述技术方案中，电能监测芯片为RN08209D芯片。

上述技术方案中，电能监测芯片的第十一引脚、第十二引脚、第十五引脚、第十七引脚接地。

上述技术方案中，第十二电容C32、第九电容C28、第十四电容C34为电解电容。

上述技术方案中，电能监测芯片连接一单片机。

上述技术方案中，单片机还可连接电力线载波通信单元，电力线载波通信单元连接电力线。单片机还可连接第一红外线通信模块。单用户的电能监测电路还可包括手持PDA，手持PDA包括第二红外线通信模块。单片机可与手持PDA进行红外通信。单片机还可连接GPS装置。

上述技术方案中，单片机还可以通过比较火线和零线上的电流有效值之差是否小于阈值判断是否存在窃电行为，从而决定是否通知手持PDA。

本实用新型提供的一种单用户的电能监测电路在使用过程中，电压互感器将入户的单相相电压转换为标准的小电压信号，2个电流互感器用于将相线电流及中性线电流按照固定的比例转换为标准的小电流信号；第一电流信号滤波电路、第二电流信号滤波电路为低通滤波器，滤除电流互感器输出的小电流信号中的高频干扰，电压信号滤波电路为低通滤波器，滤除电压互感器输出的小电压信号中的高频干扰；电能监测芯片用于测量用户入户电力线的：

(1)累计用电量；

(2)单相交流电的频率值；

(3)单相交流电的电压有效值；

(4)单相交流电的电流有效值；

(5)单相交流电的有功功率；

(6)单相交流电的无功功率。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：电流互感器可将相线电流及中性线电流按照固定的比例转换为标准的小电流信号并实现强电和弱电的隔离；电压互感器可将入户的单相相电压转换为标准的小电压信号并实现强电和弱电的隔离，电能监测芯片可实现测量单用户的电流、电压有效值、频率、有功功率、无功功率等。使用方便，成本较低，监测准确。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种单用户的电能监测电路，其特征在于，包括：

电能监测芯片电路、电压信号滤波电路、电压互感器、电流信号滤波模块、2个电流互感器；所述电能监测芯片电路包括一电能监测芯片，所述电流信号滤波模块包括第一电流信号滤波电路、第二电流信号滤波电路；所述电压互感器连接电压信号滤波电路；2个电流互感器分别连接所述第一电流信号滤波电路、所述第二电流信号滤波电路；

所述第一电流信号滤波电路的第一输入端连接第二电阻R21一端和第一电阻R23的一端，第二电阻R21的另一端连接第三电阻R20一端、第一电容C21一端、第二电容C20一端并接地，所述第一电流信号滤波电路的第二输入端连接第三电阻R20另一端、第四电阻R22一端，所述第一电流信号滤波电路的第一输出端连接第一电阻R23另一端、第一电容C21另一端，所述第一电流信号滤波电路的第二输出端连接第四电阻R22另一端、第二电容C20另一端；

所述第二电流信号滤波电路的第一输入端连接第六电阻R25一端和第五电阻R27的一端，第六电阻R25的另一端连接第七电阻R24一端、第三电容C23一端、第四电容C22一端并接地，所述第二电流信号滤波电路的第二输入端连接第七电阻R24另一端、第八电阻R26一端，所述第二电流信号滤波电路的第一输出端连接第五电阻R27另一端、第三电容C23另一端，所述第二电流信号滤波电路的第二输出端连接第八电阻R26另一端、第四电容C22另一端；

所述电压信号滤波电路的第一输入端连接第九电阻R28一端，电压信号滤波电路的第二输入端连接第十电阻R29一端，所述电压信号滤波电路的第一输出端连接第九电阻R28另一端、第六电容C25一端，所述电压信号滤波电路的第二输出端连接第十电阻R29另一端、第五电容C24一端，第五电容C24另一端连接第六电容C25另一端并接地；

所述电能监测芯片的第五引脚连接第二电流信号滤波电路的第一输出端，电能监测芯片的第四引脚连接第二电流信号滤波电路的第二输出端；所述电能监测芯片的第七引脚连接第一电流信号滤波电路的第一输出端，所述电能监测芯片的第六引脚连接第一电流信号滤波电路的第二输出端；所述电能监测芯片的第八引脚连接电压信号滤波电路的第一输出端，所述电能监测芯片的第九引脚连接电压信号滤波电路的第二输出端；

所述电能监测芯片的第一引脚连接第九电容C28一端、第八电容C27一端、第十二电阻R31一端，第十二电阻R31另一端连接电源，第八电容C27另一端、第九电容C28另一端接地；所述电能监测芯片的第二引脚连接第十一电阻R30一端、第七电容C26一端，第十一电阻R30另一端连接电源，第七电容C26另一端接地；电能监测芯片的第十引脚连接第十一电容C31一端、第十二电容C32一端，第十一电容C31另一端、第十二电容C32另一端接地；所述电能监测芯片的第十六引脚连接第十三电阻R32一端，第十三电阻R32另一端连接电源；所述电能监测芯片的第十八引脚连接第十三电容C33一端、第十四电容C34一端和电源，第十三电容C33另一端、第十四电容C34另一端接地；所述电能监测芯片的第十九引脚连接晶振Y3一端、第十五电容C39一端，所述电能监测芯片的第二十引脚连接晶振Y3另一端、第十电容C29一端，第十五电容C39另一端、第十电容C29另一端接地。

2.如权利要求1所述的单用户的电能监测电路，其特征在于，所述电能监测芯片为RN08209D芯片。

3.如权利要求1所述的单用户的电能监测电路，其特征在于，所述电能监测芯片的第十一引脚、第十二引脚、第十五引脚、第十七引脚接地。

4.如权利要求1所述的单用户的电能监测电路，其特征在于，所述第十二电容C32、第九电容C28、第十四电容C34为电解电容。

5.如权利要求1所述的单用户的电能监测电路，其特征在于，所述电能监测芯片连接一单片机。