CN207832882U - 一种高精度计量用电和漏电值的集成电路 - Google Patents

Abstract

一种高精度计量用电和漏电值的集成电路，包括集成了电压检测电信号放大器、电流检测电信号放大器、带有内存的微处理器的芯片，微处理器内设置有电压信号及电流信号处理程序，其特征在于微处理器内设置有电流校正处理程序，在电流检测电信号放大器的两信号输入脚上并接一低阻值电流采样电阻。本实用新型与已有技术相比，具有电流检测精度高的、可用于安全保护上的、多用途的优点。

Description

一种高精度计量用电和漏电值的集成电路

技术领域

本实用新型涉及一种输电保护技术。

背景技术

现有的用于检测电路电压的集成电路中的电流检测是通过采集串接在电源线上的特定阻值的电阻的两端的电压信号，然后通过集成电路里面的放大电路放大，再经过微处理器处理形成一输出电流信号来实现的，该种集成电路，控制程序及相应的参数在生产集成电路时，已经被固定在集成电路里面的微处理器里面，使用时，按照要求在电源线上串接特定阻值的电阻，然后将电阻两端与集成电路相应的信号输入端相连即可。由于是串接在电源线上，因此，电阻的阻值是很小的，而电阻值很小的电阻，其电阻值是很难保证其精确度，导致实际使用时，所检测出来的电流的误差比较大。

发明内容

本实用新型的发明目的在于提供一种电流检测精度高的用于检测电路电压的集成电路。

本实用新型的方案一是这样实现的，包括集成了电压检测电信号放大器、电流检测电信号放大器、带有内存的微处理器的芯片，内存内置在芯片里面或者外置在芯片外，微处理器内设置有电压信号及电流信号处理程序，其特别之处在于微处理器内设置有电流校正处理程序，在电流检测电信号放大器的两信号输入脚上并接一低阻值电流采样电阻，然后将一标准电流施加在该低阻值电流采样电阻上，使电流检测电信号放大器的信号输入端获得一检测信号，该检测信号放大后经过微处理器的电压信号及电流信号处理程序处理后再由电流校正处理程序后形成一校正电流值并固化在微处理器内的内存上。

本实用新型的方案二是这样实现的，包括集成了电压检测电信号放大器、电流检测电信号放大器、带有内存的第一微处理器的第一芯片，微处理器内设置有电压信号及电流信号处理程序，其特别之处在于设置有带有内存的且设置有电流校正处理程序的第二微处理器芯片，内存内置在第二微处理器芯片里面或者外置在第二微处理器芯片外，在电流检测电信号放大器的两信号输入脚上并接一低阻值电流采样电阻，然后将一标准电流施加在该低阻值电流采样电阻上，使电流检测电信号放大器的信号输入端获得一检测信号，该检测信号放大后经过第一微处理器的电压信号及电流信号处理程序处理后形成一电流信号并传输到第二微处理器芯片并经第二微处理器芯片内的电流校正处理程序处理后形成校正电流值并固化在第二微处理器芯片的内存上。

使用时，将本发明的集成电路的低阻值电流采样电阻串接在电源线上，该电阻所检测的电信号经过电压信号及电流信号处理程序处理后，获得一电流值A，该电流值A经过电流校正处理程序校正后，获得了校正后的电流值A*B/C，该值即为电源线上的电流值，其中B是标准电流值，C是校正电流值。由于在使用前，低阻值电流采样电阻已经过标准电流进行校正，因此，即使不同的集成电路中的低阻值电流采样电阻的电阻值差异较大，也不影响本发明集成电路检测电源线电流的精确度。而检测电源的电压值，由于所采用的电阻的阻值是很大的，因此，是比较容易获得精度比较高的该种电阻值大的电阻，从而不影响电压的准确检测。

采用第二方案的第二微处理器，是因为有些集成了电压检测电信号放大器、电流检测电信号放大器、带有内存的微处理器的芯片，生产出来后，其电压信号及电流信号处理程序是不能改变，而且，也不允许另外在微处理器内输入控制程序及数据，在这种情况下，采用第二微处理器就解决了这个问题。

设置有两股分别与负荷及电源相连的电源线，电流互感器套接在两股电源线上，电流互感器的两输出端通过放大器与微处理器的电信号输入相连。

工作时，当电流互感器有电流输出，说明有漏电情况发生而导致两股电源线的电流大小不同，并通过微处理器输出一警示信号提示报警。

或者，集成了一个电压检测电信号放大器、两个电流检测电信号放大器、带有内存的微处理器的芯片中的两个电流检测电信号放大器的两信号输入脚分别与两不同的低阻值电流采样电阻并接。

工作时，两股分别与负荷及电源相连的电源线分别与不同的低阻值电流采样电阻串接，所检测的两股电源线的电流不同时，说明有漏电情况发生而导致两股电源线的电流大小不同，并通过微处理器输出一警示信号提示报警。

设置一带有继电器的开关电路，电源线通过继电器的开关与负荷相连，微处理器的控制信号输出通过开关电路控制继电器动作，电流检测电信号放大器的的两信号输入脚连接在继电器的开关的电极板上，两信号输入脚间的电极板形成低阻值电流采样电阻。

这样，一旦有漏电情况发生或者超负荷用电时，依据设定程序，通过微处理器输出控制信号控制继电器动作，将电源断路。

本发明与已有技术相比，具有电流检测精度高的、可用于安全保护上的、多用途的优点。

附图说明：

图1为本实用新型的实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例2的结构示意图；

图3为本实用新型的实施例3的结构示意图；

图4为本实用新型的实施例4的结构示意图；

图5为电流校正示意图；

图6为电压校正示意图。

具体实施方式：

现结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述：

实施例1：如图1所示，本实用新型包括集成了电压检测电信号放大器1、电流检测电信号放大器2、带有内存的微处理器3的芯片a，微处理器3内设置有电压信号及电流信号处理程序，芯片a上带有通信端口s，以便与外界进行数据交换，其特别之处在于微处理器3内设置有电流校正处理程序，在电流检测电信号放大器2的两信号输入脚上并接一低阻值电流采样电阻R，然后如图5所示，通过校正器i将一标准电流B（包括高精度标准直流电流和高精度标准交流电流）施加在该低阻值电流采样电阻R上，并通过校正器i提供芯片a的工作电源vcc，使电流检测电信号放大器2的信号输入端获得一检测信号，该检测信号放大后经过微处理器3的电压信号及电流信号处理程序处理后再由电流校正处理程序后形成一校正电流值C并通过校正器i输出到芯片a的校正确定控制信号使该校正电流值C固化在微处理器3内的内存上。

使用时，将本实用新型的集成电路的低阻值电流采样电阻R串接在电源线（火线L或者零线O）上，设置一电源电路d驱动芯片a工作，该电阻R所检测的电信号经过电压信号及电流信号处理程序处理后，获得一电流值A，该电流值A经过电流校正处理程序校正后，获得了校正后的电流值A*B/C，该值即为电源线上的电流值，该电流值电子信号输入到显示设备e上就能直观地显示实时电流，其中B是标准电流值，C是校正电流值。需要检测电压时，按照设定要求，在火线电源线与零线电源线间连接一组带有电压采样电阻R1的电阻组Ra，电压检测电信号放大器1两信号输入脚并接在电压采样电阻R1的两端，使电压检测电信号放大器1的信号输入端获得一检测信号，该检测信号放大后经过微处理器3的电压信号及电流信号处理程序处理后，输出一电压值电子信号，该电压值电子信号输入到显示设备e上就能直观地显示实时电压。

这里，预先将电阻组Ra串接，然后将电压采样电阻R1并接在电压检测电信号放大器1两信号输入脚上，然后如图6所示，通过电压校正器n将一标准电压V（包括高精度标准直流电压和高精度标准交流电压）施加在电阻组Ra上，并通过电压校正器n提供芯片a的工作电源vcc，使电压检测电信号放大器1的信号输入端获得一检测信号，该检测信号放大后经过微处理器3的电压信号及电流信号处理程序处理后再由电压校正处理程序后形成一校正电压值Vb并通过电压校正器n输出到芯片a的校正确定控制信号使该校正电压值Vb固化在微处理器3内的内存上。使用时，电阻组Ra并接在两电源线上L、O，电压采样电阻R1所检测的电信号经过电压信号及电流信号处理程序处理后，获得一电压值Vi，该电压值Vi经过电压校正处理程序校正后，获得了校正后的电压值Vi*Vb/V，该值即为电源线上的电压值，该电压值电子信号输入到显示设备e上就能直观地显示实时电流。通过校正后，即使所采用的电阻组Ra、电压采样电阻R1的阻值偏差较大，也不影响准确检测电压，保证应用时的用电计量以及其他的检测控制。电路同时校准了电流和电压，懵高精度计量用电和漏电，有利于提高安全用电的水平。

实施例2：如图2所示，本实用新型包括集成了电压检测电信号放大器1、电流检测电信号放大器2、带有内存的第一微处理器4的第一芯片b，第一微处理器4内设置有电压信号及电流信号处理程序，其特别之处在于设置有带有内存的且设置有电流校正处理程序的第二微处理器芯片c，第二微处理器芯片c上带有通信端口s，以便与外界进行数据交换，在电流检测电信号放大器2的两信号输入脚上并接一低阻值电流采样电阻R，然后将一标准电流B施加在该低阻值电流采样电阻R上，使电流检测电信号放大器的信号输入端获得一检测信号，该检测信号放大后经过第一微处理器4的电压信号及电流信号处理程序处理后形成一电流信号并传输到第二微处理器芯片c并经第二微处理器芯片c内的电流校正处理程序处理后形成校正电流值B并固化在第二微处理器芯片c的内存上。

实施例3：如图3所示，本实施例是在实施例1或者2的基础上，设置有两股分别与负荷及电源相连的电源线L、O，其中一股电源线（如与火线连接的电源线L）与低阻值电流采样电阻R并接，电流互感器M套接在两股电源线L、O上，电流互感器M的两输出端通过集成在芯片a上的放大器5与微处理器3的电信号输入相连。如图5所示，校正电流时，使标准电流输出电源线穿过电流互感器M，这样，就能获得漏电标准电流值B时，电流互感器M的感应电流D，这样，在检测漏电时，就能准确测定漏电的量，如电流互感器感应获得的实时电流是E，那么漏电量就是E*B/D，以便根据漏电量来判定漏电的部位及状态，以方便采取进一步的措施。

设置一带有继电器J的开关电路6，其中一股电源线（如与火线连接的电源线L）通过继电器J的开关K与负荷相连，微处理器3的控制信号输出通过开关电路6控制继电器J动作，电流检测电信号放大器2的的两信号输入脚连接在继电器J的开关K的电极板7上，两信号输入脚间的电极板形成低阻值电流采样电阻R。

工作时，当电流互感器M有电流输出，说明有漏电情况发生而导致两股电源线的电流大小不同，并通过微处理器输出一警示信号提示报警，并依据设定程序，通过微处理器3输出控制信号控制继电器J动作，将电源断路。

实施例4：如图4所示，本实施例是在实施例3的基础上，设置有两股分别与负荷及电源相连的电源线L、O，两股电源线L、O分别与不同的低阻值电流采样电阻R串接，集成了一个电压检测电信号放大器1、两个电流检测电信号放大器2、带有内存的微处理器3的芯片a中的两个电流检测电信号放大器2的两信号输入脚分别与两不同的低阻值电流采样电阻R并接。

工作时，所检测的两股电源线的电流不同时，说明有漏电情况发生而导致两股电源线L、O的电流大小不同，并通过微处理器3输出一警示信号提示报警。并可依据设定程序，通过微处理器3输出控制信号控制继电器J动作，将电源断路。

Claims (8)

1.一种高精度计量用电和漏电值的集成电路，包括集成了电压检测电信号放大器、电流检测电信号放大器、带有内存的微处理器的芯片，内存内置在芯片里面或者外置在芯片外，微处理器内设置有电压信号及电流信号处理程序，其特征在于微处理器内设置有电流校正处理程序，在电流检测电信号放大器的两信号输入脚上并接一低阻值电流采样电阻。

2.一种高精度计量用电和漏电值的集成电路，包括集成了电压检测电信号放大器、电流检测电信号放大器、带有内存的第一微处理器的第一芯片，第一微处理器内设置有电压信号及电流信号处理程序，其特征在于设置有带有内存的且设置有电流校正处理程序的第二微处理器芯片，内存内置在第二微处理器芯片里面或者外置在第二微处理器芯片外，在电流检测电信号放大器的两信号输入脚上并接一低阻值电流采样电阻。

3.根据权利要求1所述的高精度计量用电和漏电值的集成电路，其特征在于设置有两股分别与负荷及电源相连的电源线，电流互感器套接在两股电源线上，电流互感器的两输出端通过放大器与微处理器电信号输入相连。

4.根据权利要求2所述的高精度计量用电和漏电值的集成电路，其特征在于设置有两股分别与负荷及电源相连的电源线，电流互感器套接在两股电源线上，电流互感器的两输出端通过放大器与第一微处理器、第二微处理器中的一个的电信号输入相连。

5.根据权利要求1所述的高精度计量用电和漏电值的集成电路，其特征在于集成了一个电压检测电信号放大器、两个电流检测电信号放大器、带有内存的微处理器的芯片中的两个电流检测电信号放大器的两信号输入脚分别与两不同的低阻值电流采样电阻并接。

6.根据权利要求2所述的高精度计量用电和漏电值的集成电路，其特征在于集成了一个电压检测电信号放大器、两个电流检测电信号放大器、带有内存的第一微处理器的芯片中的两个电流检测电信号放大器的两信号输入脚分别与两不同的低阻值电流采样电阻并接。

7.根据权利要求3或5所述的高精度计量用电和漏电值的集成电路，其特征在于设置一带有继电器的开关电路，电源线通过继电器的开关与负荷相连，微处理器的控制信号输出通过开关电路控制继电器动作，电流检测电信号放大器的的两信号输入脚连接在继电器的开关的电极板上，两信号输入脚间的电极板形成低阻值电流采样电阻。

8.根据权利要求4或6所述的高精度计量用电和漏电值的集成电路，其特征在于设置一带有继电器的开关电路，电源线通过继电器的开关与负荷相连，第二微处理器的控制信号输出通过开关电路控制继电器动作，电流检测电信号放大器的的两信号输入脚连接在继电器的开关的电极板上，两信号输入脚间的电极板形成低阻值电流采样电阻。