專利名稱：電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能電表的電網(wǎng)參數(shù)采樣領(lǐng)域，特別涉及一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器。
背景技術(shù)：
智能電表包括電壓傳感器、電流傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號處理器，數(shù)據(jù) 存儲器，按鍵，顯示器，通訊電路，電源電路等。電壓傳感器用于將被測電壓回路的電 壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號；電流傳感器用于將被測電流回路的電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號； 模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將電壓傳感器輸出的模擬電壓信號及電流傳感器輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn) 化為數(shù)字信號；數(shù)字信號處理器用于對模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號進行處理，計算并輸 出電網(wǎng)參數(shù)，如電壓，電流，頻率，有功功率，無功功率，視在功率，有功電能量，無 功電能量等，并將電能量數(shù)據(jù)等參數(shù)存于數(shù)據(jù)存儲器，通過按鍵在顯示器上顯示相關(guān)的 智能電表的參數(shù)；通訊電路用于與外部設(shè)備進行數(shù)據(jù)通訊；電源電路用于提供工作電 源。
電流傳感器通常安裝在智能電表的端子盒上，電流傳感器的輸出端通過連接導(dǎo) 線與智能電表電路板上的模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入端相連接。由于電流傳感器與電路板上的模數(shù) 轉(zhuǎn)換器之間需要較長的信號傳輸連接導(dǎo)線來傳輸模擬信號，因而容易引入外部電磁場的 干擾，對智能電表的電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差產(chǎn)生影響。
此外，智能電表的電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差經(jīng)過校準(zhǔn)后，智能電表的電壓傳感器和 電流傳感器不能與其它智能電表的電壓傳感器和電流傳感器進行互換，否則需要對智能 電表的電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差重新進行校準(zhǔn)。發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，減少了 外部電磁場對智能電表的電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差的影響，實現(xiàn)了電壓及電流信號的數(shù)字化 采樣，同時智能電表間的電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器可以進行互換而不需要對智能電表的電網(wǎng) 參數(shù)的測量誤差重新進行校準(zhǔn)。
本發(fā)明解決現(xiàn)在技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是其包括一個用于將輸入電壓 轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的電壓傳感器、一個用于將輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的電流傳 感器、一個用于將電壓傳感器輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號以及將電流傳感 器輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字電流信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、一個用于對模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出 的數(shù)字電壓信號及數(shù)字電流信號進行處理并計算和輸出電網(wǎng)參數(shù)的數(shù)字信號處理器，電 壓傳感器和電流傳感器分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理器，數(shù)字信號處理器設(shè)有用 于輸出電網(wǎng)參數(shù)的通訊接口。數(shù)字信號處理器計算并輸出的電網(wǎng)參數(shù)如電壓，電流，頻 率，電壓與電流間的相位差，有功功率，無功功率，視在功率，有功電能量，無功電能量等。
優(yōu)選地，所述數(shù)字信號處理器還設(shè)有用于校驗電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差的有功電能 量脈沖輸出端口或無功電能量脈沖輸出端口端口。
優(yōu)選地，所述電壓傳感器為電阻分壓式電壓傳感器或電壓互感器，所述電流傳 感器為分流器或電磁式電流互感器或線圈式電流互感器。
優(yōu)選地，所述電流傳感器包括一個用于將第一路輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號 的第一電流傳感器和一個用于將第二路輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第二電流傳感 器，第一電流傳感器和第二電流傳感器分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理器。模數(shù)轉(zhuǎn) 換器將第一電流傳感器和第二電流傳感器輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為第一路數(shù)字電流信 號和第二路數(shù)字電流信號，數(shù)字信號處理器比較第一路數(shù)字電流信號和第二路數(shù)字電流 信號的大小，選擇第一路數(shù)字電流信號或第二路數(shù)字電流信號進行電網(wǎng)參數(shù)如電壓，電 流，頻率，電壓與電流間的相位差，有功功率，無功功率，視在功率，有功電能量，無 功電能量等計算，數(shù)字信號處理器通過通訊接口輸出電網(wǎng)參數(shù)。
優(yōu)選地，所述電壓傳感器包括一個用于將A相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的 第一電壓傳感器、一個用于將B相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第二電壓傳感器和一 個用于將C相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第三電壓傳感器，所述電流傳感器包括一 個用于將A相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第一電流傳感器、一個用于將B相輸入 電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第二電流傳感器和一個用于將C相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓 信號的第三電流傳感器，所述第一電壓傳感器、第二電壓傳感器、第三電壓傳感器、第 一電流傳感器、第二電流傳感器和第三電流傳感器分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理ο
優(yōu)選地，所述電壓傳感器包括一個用于將A相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的 第一電壓傳感器和一個用于將C相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第二電壓傳感器，所 述電流傳感器包括一個用于將A相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第一電流傳感器和一 個用于將C相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第二電流傳感器，所述第一電壓傳感器、 第二電壓傳感器、第一電流傳感器和第二電流傳感器分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處 理器。
優(yōu)選地，所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器還包括一個用于存儲電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差校 準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲器，存儲器與數(shù)字信號處理器連接。數(shù)字信號處理器讀取存儲器中的電網(wǎng) 參數(shù)的測量誤差校準(zhǔn)數(shù)據(jù)用于對電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差進行修正。
優(yōu)選地，所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器還包括一個用于檢測環(huán)境溫度的溫度傳感 器，溫度傳感器與數(shù)字信號處理器連接。數(shù)字信號處理器讀取溫度傳感器的環(huán)境溫度測 量值用于對電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差進行溫度補償。
優(yōu)選地，所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器還包括一個用于檢測前端CT接線狀態(tài)的CT 短路檢測電路，CT短路檢測電路的輸入端與輸入電流連接，CT短路檢測電路的輸出端 與數(shù)字信號處理器連接。數(shù)字信號處理器讀取CT短路檢測電路的輸出信號進行CT接 線狀態(tài)的判斷，識別出CT是否發(fā)生短路，數(shù)字信號處理器通過通訊接口輸出電網(wǎng)參數(shù)及 CT接線狀態(tài)。
優(yōu)選地，所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器還包括還包含一個用于使數(shù)字信號處理器與 外部通訊設(shè)備保持電氣隔離的電氣隔離電路，電氣隔離電路與數(shù)字信號處理器連接。外部通訊設(shè)備通過電氣隔離電路讀取電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器的電網(wǎng)參數(shù)。
本發(fā)明的有益效果是1、通過將電壓傳感器、電流傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號處理器組合在一個電網(wǎng) 參數(shù)智能傳感器中，縮短了電流傳感器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間連接線的長度，減少了外部電 磁場對智能電表的電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差的影響，數(shù)字信號處理器通過通訊接口輸出電網(wǎng) 參數(shù)，如電壓，電流，頻率，相位差，有功功率，無功功率，視在功率，有功電能量， 無功電能量等，實現(xiàn)了電網(wǎng)參數(shù)的數(shù)字化采樣；2、電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器與智能電表的數(shù)字信號處理器之間仍然需要信號傳輸連接導(dǎo) 線，但由于傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，因此具有抗干擾能力強的特點；此外，智能電表間的電 網(wǎng)參數(shù)智能傳感器可以進行互換而無需重新校準(zhǔn)智能電表的電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差；3、電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器中組合CT短路檢測電路后，可以進行CT接線狀態(tài)檢測；4、電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器中組合溫度傳感器后，可以對工作溫度范圍內(nèi)的電網(wǎng)參數(shù)的 測量誤差進行補償，從而保證電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器在工作溫度范圍內(nèi)的電網(wǎng)參數(shù)的測量 精度；5、采用電氣隔離電路后，還可以使電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器的內(nèi)部電路與外部設(shè)備通訊 保持電氣隔離，外部通訊設(shè)備通過電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器的電氣隔離電路讀取電網(wǎng)參數(shù)智 能傳感器的電網(wǎng)參數(shù)。


圖1是本發(fā)明實施例1的原理框圖。
圖2是本發(fā)明實施例2的原理框圖。
圖3是本發(fā)明實施例3的原理框圖。
圖4是本發(fā)明實施例4的原理框圖。
圖5是本發(fā)明實施例5的原理框圖。
圖6是本發(fā)明實施例6的原理框圖。
圖7是本發(fā)明實施例7的原理框圖。
圖8是本發(fā)明實施例8的原理框圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
實施例1如圖1所示，一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，包括一個用于將輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓 信號的電壓傳感器1、一個用于將輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的電流傳感器2、一個用 于將電壓傳感器1輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號以及將電流傳感器2輸出的模 擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字電流信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器3、一個用于對模數(shù)轉(zhuǎn)換器3輸出的數(shù)字電 壓信號及數(shù)字電流信號進行處理并計算和輸出電網(wǎng)參數(shù)的數(shù)字信號處理器4，數(shù)字信號處 理器4設(shè)有用于輸出電網(wǎng)參數(shù)的通訊接口。
數(shù)字信號處理器4計算如電壓，電流，頻率，電壓與電流間的相位差，有功功 率，無功功率，視在功率，有功電能量，無功電能量等電網(wǎng)參數(shù)，數(shù)字信號處理器4通過通訊接口輸出電網(wǎng)參數(shù)。
實施例2如圖2所示，一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，包括一個用于將輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓 信號的電壓傳感器1、一個用于將第一路輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第一電流傳感器 21和一個用于將第二路輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第二電流傳感器22，第一電流傳 感器21和第二電流傳感器22分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器3連接數(shù)字信號處理器4，數(shù)字信號處理 器4設(shè)有用于輸出電網(wǎng)參數(shù)的通訊接口。
模數(shù)轉(zhuǎn)換器3將電壓傳感器1輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號，將第一 電流傳感器21和第二電流傳感器22輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為第一路數(shù)字電流信號和第 二路數(shù)字電流信號。數(shù)字信號處理器4比較輸入第一路數(shù)字電流信號和第二路數(shù)字電流 信號的大小，選擇第一路數(shù)字電流信號或第二路數(shù)字電流信號進行電網(wǎng)參數(shù)如電壓，電 流，頻率，電壓與電流間的相位差，有功功率，無功功率，視在功率，有功電能量，無 功電能量等計算，從而防止發(fā)生竊電事件，數(shù)字信號處理器4通過通訊接口輸出電網(wǎng)參 數(shù)，同時數(shù)字信號處理器4輸出有功電能量脈沖信號和無功電能量脈沖信號用于校驗電 網(wǎng)參數(shù)的測量誤差。
實施例3如圖3所示，一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，包括一個用于將A相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電 壓信號的第一電壓傳感器1A、一個用于將B相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第二電壓 傳感器1B、一個用于將C相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第三電壓傳感器1C、一個用 于將A相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第一電流傳感器2A、一個用于將B相輸入電流 轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第二電流傳感器2B和一個用于將C相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信 號的第三電流傳感器2C，所述第一電壓傳感器1A、第二電壓傳感器1B、第三電壓傳感 器1C、第一電流傳感器2A、第二電流傳感器2B和第三電流傳感器2C分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器 3連接數(shù)字信號處理器4，數(shù)字信號處理器4設(shè)有用于輸出電網(wǎng)參數(shù)的通訊接口。
模數(shù)轉(zhuǎn)換器3將電壓傳感器1A、電壓傳感器1B、電壓傳感器IC輸出的模擬電 壓信號轉(zhuǎn)化為A相數(shù)字電壓信號、B相數(shù)字電壓信號、C相數(shù)字電壓信號，將電流傳感 器2A、電流傳感器2B、電流傳感器2C輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為A相數(shù)字電流信號、 B相數(shù)字電流信號、C相數(shù)字電流信號。數(shù)字信號處理器4計算并輸出電壓、電流、頻 率、電壓與電流間的相位差、有功功率、無功功率、視在功率、有功電能量、無功電能 量等電網(wǎng)參數(shù)，數(shù)字信號處理器4通過通訊接口輸出電網(wǎng)參數(shù)，同時數(shù)字信號處理器4輸 出有功電能量脈沖信號和無功電能量脈沖信號用于校驗電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差。
實施例4如圖4所示，一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，包括一個用于將A相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電 壓信號的第一電壓傳感器1A、一個用于將C相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第二電壓 傳感器1C、一個用于將A相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第一電流傳感器2A、一個用 于將C相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第二電流傳感器2C，所述第一電壓傳感器1A、 第二電壓傳感器1C、第一電流傳感器2A和第二電流傳感器2C分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器3連接 數(shù)字信號處理器4，數(shù)字信號處理器4設(shè)有用于輸出電網(wǎng)參數(shù)的通訊接口。
模數(shù)轉(zhuǎn)換器將第一電壓傳感器1A、第二電壓傳感器IC輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為A相數(shù)字電壓信號、C相數(shù)字電壓信號，將第一電流傳感器2A、第二電流傳感器2C 輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為A相數(shù)字電流信號、C相數(shù)字電流信號。數(shù)字信號處理器4 計算并輸出電壓、電流、頻率、電壓與電流間的相位差、有功功率、無功功率、視在功 率、有功電能量、無功電能量等電網(wǎng)參數(shù)，數(shù)字信號處理器4通過通訊接口輸出電網(wǎng)參 數(shù)，同時數(shù)字信號處理器4輸出有功電能量脈沖信號和無功電能量脈沖信號用于校驗電 網(wǎng)參數(shù)的測量誤差。
實施例5如圖5所示，一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，包括一個用于將輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓 信號的電壓傳感器1、一個用于將輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的電流傳感器2、一個用 于將電壓傳感器1輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號以及將電流傳感器2輸出的 模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字電流信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器3，電壓傳感器1和電流傳感器2分別經(jīng) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器3連接數(shù)字信號處理器4，數(shù)字信號處理器4設(shè)有用于輸出電網(wǎng)參數(shù)的通訊接 口。數(shù)字信號處理器4連接有一個用于存儲電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲器5。
數(shù)字信號處理器4計算并輸出電壓、電流、頻率、電壓與電流間的相位差、有 功功率、無功功率、視在功率、有功電能量、無功電能量等電網(wǎng)參數(shù)，數(shù)字信號處理器 4通過通訊接口輸出電網(wǎng)參數(shù)，同時數(shù)字信號處理器4輸出有功電能量脈沖信號和無功電 能量脈沖信號用于校驗電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差。數(shù)字信號處理器4讀取存儲器5中的電網(wǎng) 參數(shù)的測量誤差校準(zhǔn)數(shù)據(jù)用于對電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差進行修正。
實施例6如圖6所示，一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，包括一個用于將輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓 信號的電壓傳感器1、一個用于將輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的電流傳感器2、一個用 于將電壓傳感器1輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號以及將電流傳感器2輸出的 模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字電流信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器3，電壓傳感器1和電流傳感器2分別經(jīng) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器3連接數(shù)字信號處理器4，數(shù)字信號處理器4設(shè)有用于輸出電網(wǎng)參數(shù)的通訊接 口。數(shù)字信號處理器4連接有一個用于存儲電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲器5和 一個用于檢測環(huán)境溫度的溫度傳感器6。
數(shù)字信號處理器4計算并輸出電壓、電流、頻率、電壓與電流間的相位差、有 功功率、無功功率、視在功率、有功電能量、無功電能量等電網(wǎng)參數(shù)，數(shù)字信號處理器 4通過通訊接口輸出電網(wǎng)參數(shù)，同時數(shù)字信號處理器4輸出有功電能量脈沖信號和無功電 能量脈沖信號用于校驗電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差。數(shù)字信號處理器4讀取存儲器5中的電網(wǎng) 參數(shù)的測量誤差校準(zhǔn)數(shù)據(jù)用于對電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差進行修正。數(shù)字信號處理器4讀取 溫度傳感器6的環(huán)境溫度測量值，用于對電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差進行溫度補償。
實施例7如圖7所示，一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，包括一個用于將輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓 信號的電壓傳感器1、一個用于將輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的電流傳感器2、一個用 于將電壓傳感器1輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號以及將電流傳感器2輸出的模 擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字電流信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器3、一個用于檢測前端CT接線狀態(tài)的CT 短路檢測電路7，電壓傳感器1和電流傳感器2分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器3連接數(shù)字信號處理器 4，CT短路檢測電路7的輸入端與輸入電流相連，CT短路檢測電路7的輸出端與數(shù)字信號處理器4相連，數(shù)字信號處理器4設(shè)有用于輸出電網(wǎng)參數(shù)的通訊接口。數(shù)字信號處理 器4還連接有一個用于存儲電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲器5和一個用于檢測環(huán)境 溫度的溫度傳感器6。
數(shù)字信號處理器4計算并輸出電壓、電流、頻率、電壓與電流間的相位差、有 功功率、無功功率、視在功率、有功電能量、無功電能量等電網(wǎng)參數(shù)，數(shù)字信號處理器4 通過通訊接口輸出電網(wǎng)參數(shù)及CT接線狀態(tài)，同時數(shù)字信號處理器4輸出有功電能量脈沖 信號和無功電能量脈沖信號用于校驗電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差。數(shù)字信號處理器4讀取存儲 器5中的電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差校準(zhǔn)數(shù)據(jù)用于對電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差進行修正。數(shù)字信號 處理器4讀取溫度傳感器6的環(huán)境溫度測量值，用于對電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差進行溫度補 償。數(shù)字信號處理器4讀取CT短路檢測電路7的輸出信號并進行CT接線狀態(tài)的識別， 檢測CT接線回路是否發(fā)生了短路。
實施例8如圖8所示，一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，包括一個用于將輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓 信號的電壓傳感器1、一個用于將輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的電流傳感器2、一個用 于將電壓傳感器1輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號以及將電流傳感器2輸出的模 擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字電流信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器3、一個用于對模數(shù)轉(zhuǎn)換器3輸出的數(shù)字電 壓信號及數(shù)字電流信號進行處理并計算和輸出電網(wǎng)參數(shù)的數(shù)字信號處理器4、一個用于使 數(shù)字信號處理器4與外部通訊設(shè)備保持電氣隔離的電氣隔離電路8。
數(shù)字信號處理器4計算并輸出電壓、電流、頻率、電壓與電流間的相位差、有 功功率、無功功率、視在功率、有功電能量、無功電能量等電網(wǎng)參數(shù)，數(shù)字信號處理器 4通訊接口通過電氣隔離電路8與外部通訊設(shè)備通信并輸出電網(wǎng)參數(shù)，同時數(shù)字信號處理 器4輸出有功電能量脈沖信號和無功電能量脈沖信號用于校驗電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差。電 氣隔離電路8使數(shù)字信號處理器4與外部通訊設(shè)備保持電氣隔離。
權(quán)利要求
1.一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，其特征在于，其包括一個用于將輸入電壓轉(zhuǎn)化為模 擬電壓信號的電壓傳感器、一個用于將輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的電流傳感器、一 個用于將電壓傳感器輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號以及將電流傳感器輸出的 模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字電流信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、一個用于對模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字電 壓信號及數(shù)字電流信號進行處理并計算和輸出電網(wǎng)參數(shù)的數(shù)字信號處理器，電壓傳感器 和電流傳感器分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理器，數(shù)字信號處理器設(shè)有用于輸出電 網(wǎng)參數(shù)的通訊接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，其特征在于所述數(shù)字信號處理器 設(shè)有用于校驗電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差的有功電能量脈沖輸出端口或無功電能量脈沖輸出端
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，其特征在于所述電壓傳感器為電阻 分壓式電壓傳感器或電壓互感器，所述電流傳感器為分流器或電磁式電流互感器或線圈 式電流互感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，其特征在于所述電流傳感器包括一 個用于將第一路輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第一電流傳感器和一個用于將第二路輸 入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第二電流傳感器，第一電流傳感器和第二電流傳感器分別 經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，其特征在于所述電壓傳感器包括一 個用于將A相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第一電壓傳感器、一個用于將B相輸入電 壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第二電壓傳感器和一個用于將C相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信 號的第三電壓傳感器，所述電流傳感器包括一個用于將A相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信 號的第一電流傳感器、一個用于將B相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第二電流傳感器 和一個用于將C相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第三電流傳感器，所述第一電壓傳感 器、第二電壓傳感器、第三電壓傳感器、第一電流傳感器、第二電流傳感器和第三電流 傳感器分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，其特征在于所述電壓傳感器包括一 個用于將A相輸入電壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第一電壓傳感器和一個用于將C相輸入電 壓轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第二電壓傳感器，所述電流傳感器包括一個用于將A相輸入電 流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號的第一電流傳感器和一個用于將C相輸入電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信 號的第二電流傳感器，所述第一電壓傳感器、第二電壓傳感器、第一電流傳感器和第二 電流傳感器分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，其特征在于其還包含一個用于存儲 電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲器，存儲器與數(shù)字信號處理器連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，其特征在于其還包含一個用于檢測 環(huán)境溫度的溫度傳感器，溫度傳感器與數(shù)字信號處理器連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，其特征在于其還包含一個用于檢測 前端CT接線狀態(tài)的CT短路檢測電路，CT短路檢測電路的輸入端與輸入電流相連，CT 短路檢測電路的輸出端與數(shù)字信號處理器連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，其特征在于其還包含一個用于使數(shù)字信號處理器與外部通訊設(shè)備保持電氣隔離的電氣隔離電路，電氣隔離電路與數(shù)字信號處理器連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器，包括電壓傳感器、電流傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)字信號處理器，電壓傳感器和電流傳感器分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理器，數(shù)字信號處理器設(shè)有用于輸出電網(wǎng)參數(shù)的通訊接口。本發(fā)明通過將電壓傳感器、電流傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號處理器組合在一個電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器中，縮短了電流傳感器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間連接線的長度，減少了外部電磁場對智能電表的電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差的影響，抗干擾能力強，智能電表間的電網(wǎng)參數(shù)智能傳感器可以進行互換而無需重新校準(zhǔn)智能電表的電網(wǎng)參數(shù)的測量誤差。
文檔編號G01R22/10GK102023270SQ20101055295
公開日2011年4月20日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者李穎 申請人:李穎