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綜合電力測(cè)控儀的制作方法

文檔序號(hào):6036968閱讀:183來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:綜合電力測(cè)控儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種PMW2000綜合電力測(cè)控儀,應(yīng)用于配電成套設(shè)備中。
背景技術(shù)
測(cè)量?jī)x表是電力系統(tǒng)必不可少的測(cè)量工具,也是保障電力安全運(yùn)行不可 缺少的手段之一,它能反映出電力安全運(yùn)行過程中回路電流的現(xiàn)狀。防止過 電流或者發(fā)生短路引起的故障,并能結(jié)合其它保護(hù)來(lái)保障電力運(yùn)行安全。
隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展及集成電路在測(cè)量?jī)x表中的運(yùn)用,測(cè)量?jī)x表要 求也越來(lái)越高,其精度和準(zhǔn)確性是檢驗(yàn)儀表的性能指標(biāo),另外運(yùn)行速度也是 儀表的好壞的依據(jù)之一。
專利號(hào)200520022247. X "數(shù)字多功能電力儀表"是一種工頻交流參數(shù) 測(cè)量控制指示儀表,主要由開關(guān)電源、信號(hào)輸入電路、模擬信號(hào)處理電路、 單片機(jī)、監(jiān)控存儲(chǔ)電路、RS485通訊接口、變送輸出電路、I/O輸入輸出電 路和殼體構(gòu)成。本裝置具有高精度、抗強(qiáng)電磁干擾能力以及多功能遙測(cè)、遙 信、遙控、智能校準(zhǔn)功能。其采用的是A/D+MCU測(cè)量電網(wǎng)參數(shù),開發(fā)周期 長(zhǎng),軟件復(fù)雜,而且測(cè)量速度比較慢。
"基于嵌入式處理器的電力參數(shù)檢測(cè)技術(shù)"是一種以32位ARM7TDMI 嵌入式微處理器S3C4480X集成芯片和實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)內(nèi)核uC/OS-II為 核心,結(jié)合ADS7864專用A/D集成芯片的電力參數(shù)測(cè)量裝置,是一種不需 新增硬件的高度軟件動(dòng)態(tài)跟蹤同步采樣方法,其包括測(cè)量裝置的硬件、軟件 構(gòu)成以及基于uC/OS-II的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。在處理的方式上,采用的是A/D 的處理,所以在測(cè)試的精度和測(cè)試的速度上較慢。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足之處,從而提供一種具備正,反向, 有功/無(wú)功電能,功率因數(shù),相角,線頻率,電壓、電流有效值,相序檢測(cè), 三相電流、電壓失量和輸出,電壓夾角,失壓判斷等約59項(xiàng)電能參數(shù)的計(jì)量, 功能強(qiáng)大;并可測(cè)量到含31次諧波的有功、無(wú)功和視在功率;還具有通訊功 能于一體多功能PMW2000綜合電力測(cè)控儀。
本實(shí)用新型的主要解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
本實(shí)用新型主要包括測(cè)控儀殼體與后蓋,采用在測(cè)控儀殼體與后蓋之間 設(shè)置通訊接口,后蓋緊固在測(cè)控儀殼體上,底板、控制主板、液晶屏及面板 依次緊固在測(cè)控儀殼體上,在液晶屏上設(shè)置按鈕。在控制主板上設(shè)置主控控 制電路。所述的底板上設(shè)置排針。
所述的主控控制電路采用輸出測(cè)量的電流或電壓輸出端連接電流互感器 輸入端,電流互感器輸出端連接電流或電壓取樣電路輸入端,電流或電壓取
樣電路輸出端與ATT7022A專用集成芯片輸入端連接,ATT7022A專用集成芯 片輸出端連接ATmegal28微處理器,ATmegal28微處理器分別與顯示驅(qū)動(dòng)電 路輸入端、第二光隔電路輸入端及JTAG接口連接。顯示驅(qū)動(dòng)電路輸出端與 液晶顯示器連接。第二光隔電路輸出端連接兩路繼電器。JTAG接口連接仿真 器。按鍵按鈕與ATmegal28微處理器連接。RS-485接口分別與ATmegal28微 處理器及工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)連接。兩路狀態(tài)信號(hào)輸出端連接第一光隔電路輸入端, 第一光隔電路輸出端與ATmegal28微處理器連接。另外一路的輸入電路中 電流或電壓輸出端連接電流互感器輸入端,電流互感器輸出端連接電流或電 壓取樣電路輸入端,電流或電壓取樣電路輸出端與ATT7022A專用集成芯片輸 入端連接。
所述的輸出測(cè)量的電流或電壓輸入到電流互感器,所述的電流互感器再 把輸入的電流或電壓進(jìn)行變比后輸出到電流或電壓取樣電路,電流或電壓取 樣電路經(jīng)整理后再輸出到專用集成芯片;所述的專用集成芯片對(duì)模擬信號(hào)轉(zhuǎn) 換成數(shù)據(jù)信號(hào)后輸入到微處理器,由微處理器對(duì)電流或電壓信號(hào)進(jìn)行處理, 處理后的數(shù)據(jù)輸入到顯示驅(qū)動(dòng)電路,由顯示驅(qū)動(dòng)電路處理后輸入液晶顯示 器;
所述的微處理器處理后的數(shù)據(jù)輸入到JTAG接口,由JTAG接口輸入到仿 真器再連接到計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真處理,再由JTAG接口輸入到微處理器;
所述的微處理器進(jìn)行處理后的數(shù)據(jù)輸入到第二光隔電路后,再由第二光 隔電路進(jìn)行處理后輸入到兩路繼電器控制電路上進(jìn)行控制輸出。
所述的兩路狀態(tài)信號(hào)檢測(cè)好的信號(hào)輸入到第一光隔電路,第一光隔電路 經(jīng)整理后輸入到微處理器,微處理器把處理過的數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)線輸入到RS-485 接口, RS-485接口輸入到工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)上的連接,使數(shù)據(jù)能進(jìn)行傳遞,
達(dá)到遠(yuǎn)程控制和軟件的升級(jí)。
本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
本實(shí)用新型由于采用ATmegal28微處理器與專用電能集成芯片ATT7022A
相結(jié)
合的方案,把輸入到的模擬信號(hào)先進(jìn)行取樣電路的測(cè)量和整理,然后輸入到 專用集成芯片ATT7022A進(jìn)行由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào),再用ATmegal28 微處理器進(jìn)行電流和電壓信號(hào)的處理;由于先采用專用集成芯片ATT7022A 預(yù)先處理使ATmegal28微處理器加快了數(shù)據(jù)的處理速度和精確度,使測(cè)控儀 具備正,反向,有功/無(wú)功電能,功率因數(shù),相角,線頻率,電壓、電流有效 值,相序檢測(cè),三相電流、電壓失量和輸出,電壓夾角,失壓判斷等約59 項(xiàng)電能參數(shù)的計(jì)量,功能強(qiáng)大;并可測(cè)量到含31次諧波的有功、無(wú)功和視在 功率;電能參數(shù)的測(cè)量精度高,速度快,檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,速晶顯示,快速通 訊的響應(yīng),達(dá)到了整個(gè)系統(tǒng)中多功能與實(shí)時(shí)性的完美統(tǒng)一;由于采集的數(shù)據(jù) 采用電流互感器,高精度電阻及電壓互感器,高精度電阻,使采集的數(shù)據(jù)更加 可靠。

圖1為本實(shí)用新型外形結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實(shí)用新型主控控制電路方框原理圖。 .圖3為本實(shí)用新型繼電器電路接線原理圖。
具體實(shí)施方式

下面本實(shí)用新型將結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步描述
如圖1所示本實(shí)用新型主要采用在測(cè)控儀殼體100與后蓋101之間設(shè)
置通訊接口 102,后蓋101緊固在測(cè)控儀殼體100上,底板104、控制主板 103、液晶屏109及面板107依次緊固在測(cè)控儀殼體100上,在控制主板103 上設(shè)置主控控制電路,在液晶屏109上設(shè)置按鈕108。所述的底板104上設(shè) 置排針。
如圖2所示所述的主控控制電路采用輸出測(cè)量的電流或電壓1輸出端 連接電流互感器2輸入端,電流互感器2輸出端連接電流或電壓取樣電路3 輸入端,電流或電壓取樣電路3輸出端與ATT7022A專用集成芯片7輸入端連 接,ATT7022A專用集成芯片7輸出端連接ATmegal28微處理器8, ATmegal28
微處理器8分別與顯示驅(qū)動(dòng)電路9輸入端、第二光隔電路13輸入端及JTAG 接口16連接。顯示驅(qū)動(dòng)電路9輸出端與液晶顯示器IO連接。第二光隔電路 13輸出端連接兩路繼電器14。 JTAG接口 16連接仿真器17。按鍵按鈕15與 ATmegal28微處理器8連接。RS-485接口 18分別與ATmegal28微處理器8 及工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)19連接。兩路狀態(tài)信號(hào)12輸出端連接第一光隔電路11輸入 端,第一光隔電路11輸出端與ATmegal28微處理器8連接。
所述另外一路的輸入電路電流或電壓4、電流互感器5、電流或電壓取 樣電路6,其原理與電流或電壓l、電流互感器2、電流或電壓取樣電路3原 理相同。所述的另外一路的輸入電路采用輸出測(cè)量的電流或電壓4輸出端連 接電流互感器5輸入端,電流互感器5輸出端連接電流或電壓取樣電路6輸 入端,電流或電壓取樣電路6輸出端與ATT7022A專用集成芯片7輸入端連接。
本實(shí)用新型電流測(cè)量流程輸出測(cè)量的電流輸入到電流互感器2,電流 互感器2再把輸入的電流進(jìn)行變比后輸出到電流取樣電路3,電流取樣電路 3經(jīng)整理后再輸出到ATT7022A專用集成芯片7, ATT7022A專用集成芯片7對(duì) 模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)后輸入到ATmegal28微處理器8,由ATmegal28微 處理器8處理后的數(shù)據(jù)輸入到顯示驅(qū)動(dòng)電路9,由顯示驅(qū)動(dòng)電路9輸入液晶 顯示器10。另外由ATmegal28微處理器8輸入JTAG接口 16,然后由JTAG 接口 16連接到仿真器17再連接到計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真處理,也可由計(jì)算機(jī)連接 仿真器17傳送到JTAG接口 16,再由JTAG接口 16輸入到ATmegal28微處理 器8。按鍵按鈕15對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定,然后把設(shè)定的參數(shù)輸送到ATmegal28微 處器8,由ATmegal28微處器8輸入到第二光隔電路13,再由第二光隔電路 處理后把信號(hào)傳輸?shù)絻陕防^電器14進(jìn)行輸出。另外由檢測(cè)好的信號(hào)外部輸 入的兩路狀態(tài)信號(hào)12輸入到光隔電路,在由第一光隔電路11經(jīng)整理后輸入 到ATmegal28微處器8。由ATmegal28微處理器8把處理過的數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)線 輸入到RS-485接口 18,再通過RS-485接口 18輸入到工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)19進(jìn)行 網(wǎng)上的連接,使數(shù)據(jù)能進(jìn)行傳遞,達(dá)到遠(yuǎn)程控制和軟件的升級(jí).
電壓測(cè)量流程輸出測(cè)量的電壓輸入到電壓互感器2,電壓互感器2再把 輸入的電壓進(jìn)行變比后輸出到電壓取樣電路3,由輸入的電壓取樣電路3經(jīng) 整理后再輸出到ATT7022A專用集成芯片,ATT7022A專用集成芯片對(duì)模擬信 號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)后輸入到ATmegal28微處理器8,由ATmegal28微處理器
8處理后的數(shù)據(jù)輸入到顯示驅(qū)動(dòng)電路9,由顯示驅(qū)動(dòng)電路9輸入液晶顯示器
10。另外由ATmegal28微處理器8輸入JTAG接口 16,然后由JTAG接口 16 連接到仿真器17再連接到計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真處理,也可由計(jì)算機(jī)連接仿真器 17傳送到JTAG接口 16,再由JTAG接口 16輸入到ATmegal28微處理器8。 按鍵按鈕15對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定,然后把設(shè)定的參數(shù)輸送到ATmegal28微處器8, 由ATmegal28微處器8輸入到第二光隔電路,再由第二光隔電路處理后把信 號(hào)傳輸?shù)絻陕防^電器14進(jìn)行輸出。另外由檢測(cè)好的信號(hào)外部輸入的兩路狀 態(tài)信號(hào)12輸入到第一光隔電路,在由第一光隔電路經(jīng)整理后輸入到 ATmegal28微處理器8。由ATmegal28微處理器8把處理過的數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)線輸 入到RS-485接口 18,再通過RS-485接口 18輸入到工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)19進(jìn)行網(wǎng) 上的連接,使數(shù)據(jù)能進(jìn)行傳遞,達(dá)到遠(yuǎn)程控制和軟件的升級(jí)。
如圖3所示所述的兩路繼電器14是由光隔電路輸出24V電壓,繼電 器接點(diǎn)Pl接入到繼電器接線端子的接點(diǎn)Dl和接點(diǎn)D2中,然后由繼電器接線 端子的接點(diǎn)Dl連接到繼電器接點(diǎn)Pl的輸入端B1,再由繼電器接線端子的接 點(diǎn)D2連接到繼電器接點(diǎn)P1的輸入端B2.當(dāng)接點(diǎn)D1和接點(diǎn)D2通電后,繼電 器吸合,由繼電器輸出端B3連接到并聯(lián)電容C1的接點(diǎn)E1,另一端繼電器B4 連接到并聯(lián)電容Cl的接點(diǎn)E2,再由接點(diǎn)E2連接到二級(jí)管VI的端點(diǎn)E4,另 一端接點(diǎn)El連接到二級(jí)管VI的端點(diǎn)E3,再由接點(diǎn)E4連接到三極管Tl的輸 入端,另外三級(jí)管Tl的另一端輸出到端點(diǎn)E9電阻Rl的一端,通過電阻Rl 的端點(diǎn)E10輸出,達(dá)到控制的作用。
所述的繼電器接點(diǎn)P2接點(diǎn)接入到繼電器接線端子的接點(diǎn)D4和接點(diǎn)D3 中,然后由繼電器接線端子的接點(diǎn)D4連接到繼電器接點(diǎn)P2的輸入端B6,再 由繼電器接線端子的接點(diǎn)D3連接到繼電器接點(diǎn)P2的輸入端B5.當(dāng)接點(diǎn)D4 和接點(diǎn)D3通電后,繼電器吸合,由繼電器輸出端B8連接到并聯(lián)電容C2的接 點(diǎn)E5,另一端繼電器B7連接到并聯(lián)電容C2的接點(diǎn)E6,再由接點(diǎn)E6連接到 二級(jí)管V2的端點(diǎn)E8,另一端接點(diǎn)E5連接到二級(jí)管V2的端點(diǎn)E7,再由接點(diǎn) E8連接到三極管T2的輸入端,另外三級(jí)管T2的另一端輸出到端點(diǎn)Ell電阻 R2的一端,通過電阻R2的端點(diǎn)E12輸出,達(dá)到控制的作用。
所述的繼電器的控制原理是由光隔電路輸入后通過繼電器的吸合后產(chǎn)生 電流流過二級(jí)管進(jìn)行整流的作用,然后連接三級(jí)管對(duì)電流進(jìn)行放大處理,在
由電路放大后通過電阻的作用輸出,從而達(dá)到進(jìn)行控制電路。 同理另外一路的繼電器控制也是按此原理。
權(quán)利要求1、一種綜合電力測(cè)控儀,包括測(cè)控儀殼體(100)與后蓋(101),其特征是采用在測(cè)控儀殼體(100)與后蓋(101)之間設(shè)置通訊接口(102),后蓋(101)緊固在測(cè)控儀殼體(100)上,底板(104)、控制主板(103)、液晶屏(109)及面板(107)依次緊固在測(cè)控儀殼體(100)上,在控制主板(103)上設(shè)置主控控制電路,在液晶屏(109)上設(shè)置按鈕(108)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合電力測(cè)控儀,其特征在于所述的主控控制 電路采用輸出測(cè)量的電流或電壓(1)輸出端連接電流互感器(2)輸入端, 電流互感器(2)輸出端連接電流或電壓取樣電路(3)輸入端,電流或電壓 取樣電路(3)輸出端與集成芯片(7)輸入端連接,集成芯片(7)輸出端連 接微處理器(8),微處理器(8)分別與顯示驅(qū)動(dòng)電路(9)輸入端、第二光 隔電路(13)輸入端及接口 (16)連接;顯示驅(qū)動(dòng)電路(9)輸出端與液晶顯 示器(10)連接;第二光隔電路(13)輸出端連接兩路繼電器(14);接口(16)連接仿真器(17);按鍵按鈕(15)與微處理器(8)連接;接口 (18) 分別與微處理器(8)及工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)(19)連接;兩路狀態(tài)信號(hào)(12)輸出 端連接第一光隔電路(11)輸入端,第一光隔電路(11)輸出端與微處理器(8)連接;所述的輸出測(cè)量的電流或電壓輸入到電流互感器(2),所述的電流互感 器(2)再把輸入的電流或電壓進(jìn)行變比后輸出到電流或電壓取樣電路(3),經(jīng)電流或電壓取樣電路(3)整理后再輸出到集成芯片(7);所述的集成芯片(7)對(duì)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)后輸入到微處理器(8),由微處理器(8) 對(duì)電流或電壓信號(hào)進(jìn)行處理,處理后的數(shù)據(jù)輸入到顯示驅(qū)動(dòng)電路(9),由顯 示驅(qū)動(dòng)電路(9)處理后輸入液晶顯示器(10);所述的微處理器(8)處理后的數(shù)據(jù)輸入到接口 (16),由接口 (16)輸 入到仿真器(17)再連接到計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真處理,再由接口 (16)輸入到微 處理器(8);所述的微處理器(8)進(jìn)行處理后的數(shù)據(jù)輸入到第二光隔電路(13)后,再由第二光隔電路(13)進(jìn)行處理后輸入到兩路繼電器(14)控 制電路上進(jìn)行控制輸出;所述的兩路狀態(tài)信號(hào)(12)檢測(cè)的信號(hào)輸入到第一光隔電路(11),第一光隔電路(11)經(jīng)整理后輸入到微處理器(8),微處理器(8)把處理過 的數(shù)據(jù)輸入到接口 (18),接口 (18)輸入到工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)(19)進(jìn)行網(wǎng)上的 連接,使數(shù)據(jù)能進(jìn)行傳遞,達(dá)到遠(yuǎn)程控制和軟件的升級(jí)。.3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合電力測(cè)控儀,其特征在于所述的底板(104)上設(shè)置排針。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種綜合電力測(cè)控儀,應(yīng)用于配電成套設(shè)備中。特征是采用在測(cè)控儀殼體與后蓋之間設(shè)置通訊接口,后蓋緊固在測(cè)控儀殼體上,底板、控制主板、液晶屏及面板依次緊固在測(cè)控儀殼體上;在控制主板上設(shè)置主控控制電路。由于采用微處理器與專用集成芯片相結(jié)合的方案,把輸入到的模擬信號(hào)先進(jìn)行取樣電路的測(cè)量和整理,然后輸入到專用集成芯片進(jìn)行由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào),再用微處理器進(jìn)行電流和電壓信號(hào)的處理;本實(shí)用新型電能參數(shù)的測(cè)量精度高,速度快,檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,液晶顯示,快速通訊的響應(yīng),達(dá)到了整個(gè)系統(tǒng)中多功能與實(shí)時(shí)性的完美統(tǒng)一。
文檔編號(hào)G01R15/00GK201191302SQ20082011641
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月8日
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