CN211293062U - 一种单相三线插座型ami圆表 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种单相三线插座型AMI圆表，包括圆表本体及位于所述圆表本体内的供电电路、MCU模块和计量电路，所述圆表本体上预留有连接于所述MCU模块的上行采集器接口和下行显示屏接口，所述计量电路包括计量芯片及连接于所述计量芯片的火线电流采样电路、零线电流采样电路和电压采样电路，且所述计量芯片的输出端通过通讯隔离电路连接于所述MCU模块。本实用新型的圆表结构简单，采用圆形插拔方式安装，安装方便，且安装的同时实现电连接，简化圆表结构；提供预留接口，既能够为一些场合节约成本，又能够满足有些场合的显示需求和远程采集需求；计量电路采用两路计量，提高计量精确度，满足特定场合的需求。

Description

一种单相三线插座型AMI圆表

技术领域

本实用新型属于仪表技术领域，尤其是涉及一种单相三线插座型AMI圆表。

背景技术

AMI圆表是一类可接入AMI系统的智能计量表，该类仪表外观呈圆形结构，在相同表面积的前提下，相较于其他结构具有更大的容置空间，因此在电路结构相同的情况下能够以更小的体积存在。另外，圆表作为一种智能计量表，需要将内部电路引出以实现与外部电源、待计量线路等的连接。但是现有技术的圆表只有电源接口和CT计量接口，并没有预留其他一些在特定情况下需要用到的接口，例如上行采集器接口或下行显示屏接口等，且现有技术的圆表中的计量电路也存在一定的缺陷，例如现有技术的计量电路通常由电压采样电路和电流采样电路构成，且电压采样电路和电流采样电路直接连接于具有计量功能的MCU，或先由计量芯片进行计量工作，然后计量芯片将计量结果发送给MCU，无论哪种情况，MCU与计量电路之间均为直接连接，没有通讯隔离电路，易对MCU造成损害。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种单相三线插座型AMI圆表。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

单相三线插座型AMI圆表，包括圆表本体及位于所述圆表本体内的供电电路、MCU模块和计量电路，所述圆表本体上预留有连接于所述MCU模块的上行采集器接口和下行显示屏接口，所述计量电路包括计量芯片及连接于所述计量芯片的火线电流采样电路、零线电流采样电路和电压采样电路，且所述计量芯片的输出端通过通讯隔离电路连接于所述MCU模块。

在上述的单相三线插座型AMI圆表中，所述圆表本体包括圆形底座和位于所述圆形底座上的圆盖，所述圆形底座上固定有电路板，所述供电电路、MCU模块和计量电路安装在所述电路板上，所述圆形底座的底部具有连接于供电电路的导电插接柱，所述圆形底座的侧面具有电连于计量电路的采样插接孔和电连于MCU模块的预留接口。

在上述的单相三线插座型AMI圆表中，所述通讯隔离电路包括分别连接于计量芯片各计量输出端的多个光耦隔离电路，各光耦隔离电路的输出端均连接于所述MCU模块。

在上述的单相三线插座型AMI圆表中，所述供电电路具有两路隔离输出以分别为所述MCU模块和计量电路供电。

在上述的单相三线插座型AMI圆表中，所述的供电电路包括连接于220V市电的AC/DC隔离降压电路，所述AC/DC隔离降压电路具有所述两路隔离输出以分别为所述MCU模块和计量电路供电。

在上述的单相三线插座型AMI圆表中，两路隔离输出分别连接于第一降压电路和第二降压电路，所述MCU模块通过第一降压电路连接于一路隔离输出以或取电能，所述计量电路通过第二降压电路连接于另一路隔离输出以获取电能。

在上述的单相三线插座型AMI圆表中，所述第一降压电路包括第一DC/DC降压芯片以将相应路隔离输出的电压降压为5V，所述第一DC/DC降压芯片的5V输出端连接有第二DC/DC降压芯片以将5V电压降压为3.3V，所述第一DC/DC降压芯片还连接有第四DC/DC降压芯片以将5V电压降压为3.3V。

在上述的单相三线插座型AMI圆表中，所述第四DC/DC降压芯片的输入端还连接有供电电池以在市电断电的情况下为MCU提供电能。

在上述的单相三线插座型AMI圆表中，所述第二降压电路包括第三DC/DC降压芯片以将相应路电源输出的电压降为供计量芯片用电的电压值。

在上述的单相三线插座型AMI圆表中，所述MCU模块还连接有存储模块、掉电检测电路、磁场检测电路和红外通讯模块，所述掉电检测电路连接在AC/DC隔离降压电路与所述第一DC/DC降压芯片之间。

本实用新型的优点在于：结构简单，采用圆形插拔方式安装，安装方便，且安装的同时实现电连接，简化圆表结构；提供预留接口，既能够为一些场合节约成本，又能够满足有些场合的显示需求和远程采集需求；计量电路采用两路计量，提高计量精确度，满足特定场合的需求。

附图说明

图1是本实用新型的电路结构框图；

图2是本实用新型MCU模块的电路示意图；

图3是本实用新型计量电路的电路示意图；

图4是本实用新型通讯隔离电路的电路图；

图5是本实用新型圆表本体的结构示意图；

图6是本实用新型供电电路的电路示意图。

附图标记：供电电路1；MCU模块2；计量电路3；圆表本体4；圆盖41；电路板42；圆形底座43；导电插接柱44；采样插接孔45；预留接口46；通讯隔离电路5。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

本实施例公开了一种单相三线插座型AMI圆表，包括圆表本体4及位于所述圆表本体4内的供电电路1、MCU模块2和计量电路3，MCU模块包括MCU芯片IC7，本实施例的MCU芯片IC7采用内置ARM核的低功耗SOC芯片。

特别地，如图1和图2所示，所述圆表本体4上预留有连接于所述MCU模块2的上行采集器接口和下行显示屏接口。另外，MCU芯片IC还连接有存储模块、掉电检测电路、磁场检测电路和红外通讯模块，所述掉电检测电路连接在AC/DC隔离降压电路与所述第一DC/DC降压芯片之间。存储模块包括大容量flash芯片和非非易失性存储芯片EEPROM等，掉电检测电路用于检测市电是否掉电，磁场检测电路用于检测磁场，包括型号为AHH3661的霍尔传感器IC8；红外通讯模块可为用户实现本地通讯读取/设置电表。并且，本实施例还可以采用马达继电器实现大负载控制，马达继电器的控制芯片IC9采用CN8031，控制芯片IC9的控制输入端连接于MCU芯片IC7，输出端连接于马达继电器。

具体地，如图3所示，计量电路3包括计量芯片IC5及连接于所述计量芯片IC5的火线电流采样电路、零线电流采样电路和电压采样电路，火线电流采样电路用于采样火线端和零线端电缆以实现单相三线的两路计量。这里计量芯片IC5采用RN8302芯片，该芯片的工作电压范围：3.0V～3.6V；工作温度范围：-40℃～85℃；提供全波、基波有功电能、无功电能计量，5000:1动态范围内，非线性误差<0.1％；提供全波、基波视在电能计量；提供有功、无功功率方向，支持无功四象限判断等。

优选地，计量芯片IC5的输出端通过通讯隔离电路5连接于所述MCU模块2。

具体地，如图4所示，通讯隔离电路5包括分别连接于计量芯片IC5各计量输出端的多个光耦隔离电路，各光耦隔离电路的输出端均连接于所述MCU模块2。

具体地，如图5所示，圆表本体4包括圆形底座43和位于所述圆形底座43上的圆盖41，所述圆形底座43上固定有电路板42，所述供电电路1、MCU模块2和计量电路3安装在所述电路板42上。相应地，圆形底座43的底部具有连接于供电电路1的导电插接柱44，所述圆形底座43的侧面具有连接于计量电路3的采样插接孔45和连接于MCU模块2的预留接口46。采样插接孔45连接于火线电流采样电路、零线电流采样电路和电压采样电路输入端，预留接口46用于插接上行采集器和下行显示屏以临时外接采集器和显示屏。其中三个采样插接孔45至少有一个与其余两个的直径不一致以避免插接错误。

这里的计量电路3采用两路计量以分别对火线电缆和零线电缆进行电流取样，提高计量精确度，满足特定场合的需求；并且，计量芯片IC5采用专用的计量芯片IC5，保证计量准确性，且通过通讯隔离电路5将计量结果传输给MCU模块2，对MCU模块2起到保护作用；圆表上预留上行采集器接口和下行显示屏接口，用户通过预留的上行采集器实现与集中器的远程通讯，上行采集器接口可以为PLC接口以用于安装PLC采集电路，通过下行显示屏接口可以安装显示屏以实现电疗计量等参数的显示，既能够为一些场合节约成本，又能够满足有些场合的显示需求和远程采集需求。

具体地，如图6所示，供电电路1包括连接于220V市电的AC/DC隔离降压电路，所述AC/DC隔离降压电路具有两路隔离输出以分别为所述MCU模块2和计量电路3供电。

具体地，两路隔离输出分别连接于第一降压电路和第二降压电路，所述MCU模块2通过第一降压电路连接于一路隔离输出以或取电能，所述计量电路3通过第二降压电路连接于另一路隔离输出以获取电能。

两路隔离输出分别为MD_15V输出和15V电压输出，AC/DC隔离降压电路包括桥式整流电路和开关电源专用芯片，这里采用PN8143T，并通过PN8143T芯片实现两路隔离输出以分别为计量电路3和MCU模块2等工作电能，提高供电电路1输出电压的精确度，延长各电路使用性能和使用寿命。

其中，第一降压电路包括第一DC/DC降压芯片IC13以将相应路隔离输出的电压降压为5V，所述第一DC/DC降压芯片IC13的5V输出端连接有第二DC/DC降压芯片IC12以将5V电压降压为3.3V，所述第一DC/DC降压芯片IC13还连接有第四DC/DC降压芯片IC16以将5V电压降压为3.3V。第二DC/DC降压芯片IC12输出的3.3V电压用于存储、红外通讯、马达继电器等电路的供电，第四DC/DC降压芯片IC16输出的3.3V电压用于MCU的供电。

进一步地，第四DC/DC降压芯片的IC16输入端还连接有供电电池以在市电断电的情况下为MCU提供电能。

同样地，第二降压电路包括第三DC/DC降压芯片IC11以将相应路电源输出的电压降为供计量芯片IC5用电的电压值。

图1中的DC/DC1、DC/DC2、DC/DC3和DC/DC4分别表示第一DC/DC降压芯片、第二DC/DC降压芯片、第三DC/DC降压芯片和四DC/DC降压芯片。

本实施例采用两种隔离输出的开关电源方式，实现两组输出大电压耐压隔离，同时采用专用DCDC芯片进行降压处理，实现高效率的降压，提高电路供电效率和精度。

另外，本领域技术人员应当知道，各附图之间引脚上具有相同标号的表示相互连接，在此不进行赘述。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围，本实用新型的连接指直接连接或间接连接。

尽管本文较多地使用了供电电路1；MCU模块2；计量电路3；圆表本体4；圆盖41；电路板42；圆形底座43；导电插接柱44；采样插接孔45；预留接口46；通讯隔离电路5；等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种单相三线插座型AMI圆表，包括圆表本体(4)及位于所述圆表本体(4)内的供电电路(1)、MCU模块(2)和计量电路(3)，其特征在于，所述圆表本体(4)上预留有连接于所述MCU模块(2)的上行采集器接口和下行显示屏接口，所述计量电路(3)包括计量芯片及连接于所述计量芯片的火线电流采样电路、零线电流采样电路和电压采样电路，且所述计量芯片的输出端通过通讯隔离电路(5)连接于所述MCU模块(2)。

2.根据权利要求1所述的单相三线插座型AMI圆表，其特征在于，所述圆表本体(4)包括圆形底座和位于所述圆形底座上的圆盖(41)，所述圆形底座(43)上固定有电路板(42)，所述供电电路(1)、MCU模块(2)和计量电路(3)安装在所述电路板(42)上，所述圆形底座(43)的底部具有连接于供电电路(1)的导电插接柱(44)，所述圆形底座(43)的侧面具有电连于计量电路(3)的采样插接孔(45)和电连于MCU模块(2)的预留接口(46)。

3.根据权利要求2所述的单相三线插座型AMI圆表，其特征在于，所述通讯隔离电路(5)包括分别连接于计量芯片各计量输出端的多个光耦隔离电路，各光耦隔离电路的输出端均连接于所述MCU模块(2)。

4.根据权利要求3所述的单相三线插座型AMI圆表，其特征在于，所述供电电路(1)具有两路隔离输出以分别为所述MCU模块(2)和计量电路(3)供电。

5.根据权利要求4所述的单相三线插座型AMI圆表，其特征在于，所述的供电电路(1)包括连接于220V市电的AC/DC隔离降压电路，所述AC/DC隔离降压电路具有所述两路隔离输出以分别为所述MCU模块(2)和计量电路(3)供电。

6.根据权利要求5所述的单相三线插座型AMI圆表，其特征在于，两路隔离输出分别连接于第一降压电路和第二降压电路，所述MCU模块(2)通过第一降压电路连接于一路隔离输出以或取电能，所述计量电路(3)通过第二降压电路连接于另一路隔离输出以获取电能。

7.根据权利要求6所述的单相三线插座型AMI圆表，其特征在于，所述第一降压电路包括第一DC/DC降压芯片以将相应路隔离输出的电压降压为5V，所述第一DC/DC降压芯片的5V输出端连接有第二DC/DC降压芯片以将5V电压降压为3.3V，所述第一DC/DC降压芯片还连接有第四DC/DC降压芯片以将5V电压降压为3.3V。

8.根据权利要求7所述的单相三线插座型AMI圆表，其特征在于，所述第四DC/DC降压芯片的输入端还连接有供电电池以在市电断电的情况下为MCU提供电能。

9.根据权利要求8所述的单相三线插座型AMI圆表，其特征在于，所述第二降压电路包括第三DC/DC降压芯片以将相应路电源输出的电压降为供计量芯片用电的电压值。

10.根据权利要求9所述的单相三线插座型AMI圆表，其特征在于，所述MCU模块(2)还连接有存储模块、掉电检测电路、磁场检测电路和红外通讯模块，所述掉电检测电路连接在AC/DC隔离降压电路与所述第一DC/DC降压芯片之间。

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