[发明专利]一种单相数字式电流/电压测量仪表及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力测量仪表，具体地说涉及一种单相数字式电流/电压测量仪表及其测量方法。

背景技术

随着对电器设备控制自动化和智能化程度要求越来越高，工业过程的运行管理也进入网络时代，越来越多的信息量需要通过上位机来执行、管理，以往的单相电流/电压测量仪表产品的功能采用硬件设计来完成，采用内部可调电位器来校准仪表，通过查看仪表才能知晓信息，存在不能与上位机通讯，测量参数误差大，性能不稳定等问题。怎样能够及时有效、方便地查看测量参数， 降低测量误差，提高产品工作性能，成为现有技术首要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种单相数字式电流/电压测量仪表及其测量方法，以达到对电气线路中的电流、电压进行实时测量与显示，并通过RS485接口对被测电量数据进行远传的目的。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是一种单相数字式电流/电压测量仪表，包括与各电路相连接的电源，其特征在于；

输入电路，用于向微处理器采集输入电流/电压的数值；

按键信号采集电路，用于通过拨码开关设置通信波特率和通信地址；

通讯接口电路，采用基于Modbus协议的RS-485通信方式，从上位机接收指令数据，将采集输入电流/电压的数据通过微处理器上传给上位机，并和上位机保持实时通信；

显示电路，用于将微处理器输出的串行数据转换为平行信号输出，驱动数码管显示；

所述的微处理器，用于初始化模块、响应定时器中断、存储拨码开关设置的数据。

一种单相数字式电流/电压测量仪表，所述输入电路由依次串接的电压互感器T1、分压电阻器、电流互感器T2、分流电阻器，测量芯片U2所组成，所述的测量芯片U2对从电阻器上采样的电压信号或电流信号进行滤波、并通过测量芯片U2内的Δ-∑调制器对采样模拟量进行处理。

一种单相数字式电流/电压测量仪表，所述的测量芯片U2的型号为CS5463。

一种单相数字式电流/电压测量仪表，，其特征在于，所述的微处理器为单片机CPU处理芯片型号为AT89C52，通讯接口电路处理芯片型号为RSM485CT。

一种单相数字式电流/电压测量仪表的测量方法，包括以下步骤；

a)初始化步骤，将单片机初始化到一个已知状态，并且使串口处于接收状态，为进入工作循环做好准备；

b)定时处理步骤，设定串口通讯超时检测子程序，对每次的数据接收均采用中断方式，判断数据接收是否完成；

c)串口中断步骤；测量仪表的串口通讯采用中断方式接收上位机发送和接收的数据。单片机串口首先处于接收数据状态，当串口接收到6位地址数据便会产生中断，在中断程序中判断是不是本从机地址，如果是则设置接收后面的数据，否则就放弃数据，然后，单片机以中断方式接收后面的数据；

d)数值显示步骤；单片机将读出的数值通过显示电路显示出来。

一种单相数字式电流/电压测量仪表的测量方法，所述的初始化步骤，包括以下步骤；

定义微处理器的输入输出管脚，对EEPROM AT24C01中断进行初始化设置及定义，

设置定时器的时间常数，对串口通讯进行设置，同时定义通讯波特率，从EEPROM中读取计量芯片的校验值，电度的存储值及参数设置值等，设置中断的优先级开中断，

一种单相数字式电流/电压测量仪表的测量方法，所述的定时处理步骤中，单片机实时读取被测电量数据的值，并将结果数据存储到单片机内部RAM指定单元，在收到上位机传送的命令时将最近的开关量的状态数据发送给上位机。

一种单相数字式电流/电压测量仪表的测量方法，所述的串口中断步骤中，单片机将串口接收到的上位机数据存储到内部RAM的指定单元中，通讯超时后会对接收到的最新数据进行处理。对数据的处理主要包括：对命令字的识别与校验，以及对命令字进行应答。