[实用新型]一种三相LED数显多功能电测表

说明书

技术领域

本实用新型涉及电能表技术领域，尤其涉及一种三相LED数显多功能电测表。

背景技术

现有国内外的数显多功能电能表的设计方案有单芯片和多芯片两种：

其中单芯片方案(SOC)，计量芯片和MCU集成在一块芯片中，其优点是电路简单成本低，缺点是计量精度和时钟精度低，可靠性差，达不到国网智能电能表的技术要求，只能用于设计简易的数据采集仪表；

其中多芯片方案(组合式方案)，由专用多功能电能计量芯片采样与电能计量有关的电压、电流、功率因数等数据，计量有功正反向电量；由单片机实现数据的计算管理、显示、通讯、存储和欠费控制，实现分时电价和梯度电价的计量要求。多芯片方案的优点是计量和时钟精度高，可靠性高，能满足国家电网公司对智能电表的技术要求；缺点是电路略复杂，成本略高，适合设计高级计量仪表。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种模块化结构、时钟精确、成本低的三相LED数显多功能电测表。

本实用新型为达到上述技术目的所采用的技术方案是：一种三相LED数显多功能电测表，包括计量模块电路、控制模块电路、电源模块电路，所述计量模块电路的一端连接电流输入接口和电压输入接口，另一端与控制模块电路相连，所述控制模块电路的另一端连接电源模块电路，所述电源模块电路的输入端设有电源输入端，所述电源模块电路的输出端还设有有功脉冲输出接口和RS485通信输出接口，其中：

所述计量模块电路用于完成采样计量，包括电压采样电路、电流采样电路和计量电路；

所述控制模块电路控制系统运行，包括控制电路、时钟电路、存储电路、红外通信电路、功能按键电路和LED数码管显示电路；

所述电源模块电路为系统提供电源，包括电源电路、RS485通信电路、脉冲 输出电路。

所述计量模块电路中的电压采样电路由3个独立的电阻分压网络、滤波电路组成，电流采样电路由3个独立的电流互感器、采样电阻、滤波电路组成，计量电路由计量芯片ATT7022B/C及外围电路组成；所述电压采样电路将电压信号Ua、Ub、Uc转换成低电压输入到计量芯片，电压采样电路为系统提供电压信号；电流采样电路将电流信号Ia、Ib、Ic转换成电压信号输入到计量芯片，电流采样电路为系统提供电流信号；计量电路对电压、电流信号进行处理，输出有功、无功脉冲信号，为系统提供电压、电流、功率、功率因数、电能计量数据。

所述控制模块电路中的控制电路由MICROCHIP微处理器PIC18F86J90及外围电路组成，时钟电路由带温补的时钟芯片RX8025AC及外围电路组成，存储电路由芯片24LC04及外围电路组成，红外通信电路由红外接收电路和红外发射电路组成，红外通信电路提供UART通信接口、38kHz调制接口；功能按键电路由2个读数按键、1个编程开关按键和外围电路组成，LED数码管显示电路由1个LED数码管驱动芯片PIC16F1937、3组3字LED显示器件和外围电路组成；所述微处理器完成计量数据处理、数据显示、串口通信、数据存储，时钟电路为微处理器提供系统时钟数据，存储芯片用于保存系统的参数数据、运行数据，红外通信电路完成数据通信和载波调制解调，功能按键电路接控制电路微处理器的GPIO口，完成LED数码显示翻屏、编程使能开关；通过设置LCD、LED、蜂鸣器等多重报警显示信息，能有效指示当前的系统状态和故障状态，LED数码管显示电压、电流、功率、电量等数据，具有视角广、对比度高、可视距离远等特点。

所述电源模块电路中的电源电路由降压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路、备用电池及外围电路组成，所述电源电路输出两路相互独立的电源：第一电源和第二电源，第一电源给控制模块电路、计量模块电路提供电源，第二电源给RS485通信电路提供电源；正常工作时时钟电路由第一电源提供电源，停电时由备用电池提供电源，停电时数据不丢失、时钟不停止。

所述电源模块电路中的RS485通信电路由485芯片、光电耦合器、485保护电路组成，脉冲输出电路由光电耦合器及外围电路组成。

所述485保护电路包括TVS管、热敏电阻；保护485通信线路在雷击和强电误接时不受破坏。

所述计量模块电路、控制模块电路和电源模块电路为三块独立的电路板结构。