[发明专利]一种新型多功能电能表

说明书

技术领域

本发明涉及计量检测领域，尤其涉及一种以微处理器为核心的新型多功能电能表。

背景技术

多功能电能表是指除计量有功（无功）外还具有分时、测量需量等两种以上的功能，并能显示，存储和输出数据的电能表，传统感应式电能表用其结构和原理上的制约，通常存在着测量范围小，稳定性差，精度低等缺点而不能适应社会发展的需要。随着微电子技术和单片机的发展和普及，新型智能化测控技术迅速发展，因此以单片机为核心的电子式电能表显示了其明显的优势。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于单片机的新型多功能电能表，该多功能电能表性价比高，抗干扰能力强，测量精度高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多功能电能表，包括电流采样模块用于采集电流信号，并发送给芯片CS5463；电压采样模块用于采集电压信号，并发送给芯片CS5463；芯片CS5463对接收到的电流信号和电压信号进行检测，得到检测数字信号并发送给单片机LPC916；单片机LPC916控制芯片CS5463检测过程，并将接收到的检测数字信号发送给LED模块；LED模块显示接收到得检测数字信号。

更进一步的，芯片CS5463、单片机LPC916和LED模块采用开关稳压电源供电。开关稳压电源具有功耗低，稳压范围宽，体积小，重量轻，安全可靠等优点，目前电子设备的变压器稳压电源正逐渐被开关稳压电源所取代。

有益效果：（1）本发明采用芯片CS5463进行检测计量，有效提高了测量精度，且性价比高；（2）本发明采用单片机LPC916控制整个检测计量过程，有效提高测量精度和稳定性，扩大测量范围。

附图说明

图1为本发明的工作原理图。

图2为芯片CS5463管脚示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，本发明提供的一种多功能电能表，包括电流采样模块用于采集电流信号，并发送给芯片CS5463；电压采样模块用于采集电压信号，并发送给芯片CS5463；芯片CS5463对接收到的电流信号和电压信号进行检测，得到检测数字信号并发送给单片机LPC916；单片机LPC916控制芯片CS5463检测过程，并将接收到的检测数字信号发送给LED模块；LED模块显示接收到得检测数字信号。

更进一步的，芯片CS5463、单片机LPC916和LED模块采用开关稳压电源供电。开关稳压电源具有功耗低，稳压范围宽，体积小，重量轻，安全可靠等优点，目前电子设备的变压器稳压电源正逐渐被开关稳压电源所取代。

下面结合实例对本发明做详细介绍：

电压采样电路由电阻网络、过压保护及去抖动电容组成，为保证采样精度，电阻全部采用高稳定度的精密电阻。电流采样电路由电流互感器、过压保护、电阻网络和去抖动电容组成。采用电流互感器的主要优点在于可实现高压与低压的隔离。由于CS5463的电流检测实际上是将电流信号转变为电压信号后的电压检测，所以，在电路中，先由采样电阻将互感电流转变为电压信号，再通过限流电阻和电容滤波后输人到CS5463的电流检测管脚，如图2所示。

CS5463具有与单片机通讯的双向串口，其芯片的脉冲输出频率与有功能量成正比。CS5463具有方便的片上AC/DC系统校准功能。其“自引导”的特点使得CS5463能独自工作，并在系统上电后自动初始化。在自引导模式，CS5463可从一个外部EEP-ROM中读取校准数据和启动指令。使用该模式，CS5463在工作时不需要外加微控制器，因此，当电表用于大批量住宅电能测量时，可降低电表的成本。

电量检测电路是该电表设计的核心，选用PHILIPS公司的P89LPC916是一款低成本的16脚单片封装的微控制器。该芯片适合于许多要求高集成度低成本的场合，可以满足多方面的性能要求。P89LPC916采用了高性能的处理器结构，指令执行时间只需2～4个时钟周期，其速度6倍于标准80C51器件。由于P89LPC916集成了许多系统级功能，故可大大减少元件的数目和电路板面积，提高电路可靠性，并降低系统的成本。

多功能电能表通过电流互感器检测电流信号，而通过分压电阻采集电压信号，然后将其送入单相功率/电能集成芯片CS5463内，并在片内完成信号采样、计算和误差校正等。整个过程在单片机PLC916控制下进行，有效地提高了测量精度，降低成本，提高性价比。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。