[发明专利]智能数显仪表

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能数显仪表。

背景技术

一般地，多功能电力仪表可测量显示多种常见电力参数，如电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、频率、功率因数、有功电能、无功电能等。现有的多功能电力仪表，大多采用数码管和指示灯，另配合以产品外壳上的标记，来区别显示多种电力计量参数的数值、数量级、单位。这种多功能电力仪表的缺陷在于：由于面板尺寸的限制，标记的排列显得很拥挤，读取电力参数也不直观，很不方便。

多功能电力仪表的发展，也给电力仪表的电源单元提出了更高的要求：电压纹波小，带载能力大、体积小。然而，传统的线性电源已经无法满足智能数显仪表的进一步发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种面板清晰明了、便于读取电力计量参数，具有符合多功能电力仪表发展趋势的内置电源单元的智能数显仪表。

为实现上述目的，本发明采用这样一种智能数显仪表，包括

电源单元，用以为各单元电路提供供电电源；

计量单元，用以接收来自三相电压采样单元和三相电流采样单元的信号，并实时转化电力计量参数；

键盘输入单元，用以切换菜单与输入编程参数；

存储器，用以所述的编程参数的保存，所述的编程参数包括所述的电力计量参数的报警阈值；

LED驱动控制单元，用以驱动后级的LED数码管，所述的LED数码管，用以实时显示输入开关量、输出开关量的状态，电力计量参数及其数值、数量级、单位；

CPU主控单元，用于接收所述的计量单元输出的电力计量参数，并通过所述的LED驱动控制单元，将所述的电力计量参数的数值、数量级和单位相关联地扫描显示于所述的LED数码管，所述的CPU主控单元还监控所述的电力计量参数，当所述的电力计量参数到达报警阈值时，输出控制信号至继电器输出电路；

以及开关量输入电路和所述的继电器输出电路，所述的计量单元的SPI通讯接口连接至所述的CPU主控单元的第一通用I/O口，所述的存储器的串行口连接至所述的CPU主控单元的I²C串行接口，所述的LED驱动控制单元的串行口连接至所述的CPU主控单元的第二通用I/O口，所述的键盘输入单元的输出端连接至所述的CPU主控单元的第三通用I/O口。与已有技术相比，本发明的有益效果体现于：通过LED数码管显示输入开关量、输出开关量的状态，电力计量参数及其数值、数量级、单位，而CPU主控单元仅需控制扫描待显示的量值，关闭其他不相关的量值的输出，用户即可快捷读取电力参数值，直观明了。

特别地，所述的电源单元包括单端反激变换器，所述的单端反激变换器包括高频变压器和反馈控制回路，所述的反馈控制回路包括三端可调基准电源和光耦，所述的高频变压器的第一次级输出经整流二极管、限流电阻、所述的三端可调基准电源接至次级地，所述的三端可调基准电源的参考端连接至分压电阻网络的节点，所述的光耦的入口阳极和阴极分别与所述的整流二极管的阴极端，所述的三端可调基准电源的负极连接，所述的光耦的出口发射极连接至电源控制器的电源输入端。采用反激式变换器的开关电源设计，能充分满足轻、小、薄的电源单元设计要求，还可具有成本低，可靠性高的特点。

特别地，所述的高频变压器的第一次级的一路输出为所述的存储器、所述的CPU主控单元、所述的LED驱动控制单元供电，所述的高频变压器的第一次级的另一路输出经滤波单元为所述的计量单元供电。采用滤波单元，主控电路与计量单元的电源之间不会相互干扰，即可保证主控单元的可靠性和计量单元的精确性。

特别地，所述的智能数显仪表包括485通讯单元，所述的485通讯单元的数据线连接至所述的CPU主控单元的UART串口。采用485通讯单元，可实现智能数显仪表的远程监测与控制。

 

附图说明

图1是本发明实施例智能数显仪表的原理方框图；

图2是本发明实施例智能数显仪表中LED数码管的应用接线图；

图3是本发明实施例智能数显仪表中电源单元的原理图。

具体实施方式

如图1～3所示，一种智能数显仪表，包括

电源单元，用以为各单元电路提供供电电源；

计量单元，用以接收来自三相电压采样单元和三相电流采样单元的信号，并实时转化电力计量参数；

键盘输入单元，用以切换菜单与输入编程参数；

存储器，用以编程参数的保存，编程参数包括电力计量参数的报警阈值；