[实用新型]一种高精度的电能表脉冲计量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种脉冲采集与计数装置，主要应用于需量采集系统的客户端。

背景技术

目前普遍的电能脉冲采样模块，不具备对时功能；长时间采样数据较少时，采样数据精度有限，低功耗情况数据可靠性低；实际现场为了保证光耦隔离接入的可实施性，外接组件冗余设计较多等特点。

专利CN201420438149提供了一种外部电源驱动的脉冲计量数据转换设备，可以提供基础的采样需求，但适应性受限，不能适用于各个应用场合的电表脉冲驱动方式。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种适用性更广的电能脉冲采样模块。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种高精度的电能表脉冲计量装置，其特征在于：包括单片机控制单元，单片机控制单元分别连接通信单元、显示单元、脉冲输出单元，由电源单元为单片机控制单元、通信单元、显示单元、脉冲输出单元提供工作电压，所述脉冲输出单元包括选通开关、阻抗匹配电路以及脉冲捕捉I/O模块，通过选通开关将阻抗匹配电路设定为不同的接入阻抗，从而由阻抗匹配电路为接入的光耦隔离采样单元提供相匹配的驱动电源，由脉冲捕捉I/O模块捕捉光耦隔离采样单元的输出信号并传递给单片机控制单元。

优选地，所述通信单元采用RS485通信芯片。

优选地，所述显示单元采用LCD液晶屏幕显示模块。

优选地，所述单片机控制单元还连接按键输入单元。

本实用新型在现场缺少电表采样驱动电源的情况下，可直接为电表提供24V或5V电源的采样驱动能力，提高了产品的适应性。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种高精度的电能表脉冲计量装置的电路框图。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

如图1所示，本实用新型提供了一种高精度的电能表脉冲计量装置，它包括为整个设备提供控制的一套单片机主芯片电路，电源模块，RS485通信芯片，LCD液晶屏幕显示模块，可直接接入的光耦隔离采样模块、以及脉冲捕捉单元。

电源模块，完成外部24V输入内部转出5V、3.3V的内部驱动电源。

RS485通信芯片，提供主芯片与其他485交互设备的通信功能。

单片机主芯片，为整个设备提供控制单元。

LCD液晶屏幕显示模块，提供与用户或者调试工程师的交互接口。

RS485通信芯片，对外RS485出线口；

按键，LCD显示屏交互时提供的操作界面。

脉冲捕捉单元包括三段式选通开关、阻抗匹配电路以及脉冲捕捉I/O模块。

三段式选通开关，通过按压不同的段位，使得阻抗匹配电路选通不同的接入阻抗，可满足不同的应用场景，如下表所示：

24V带阻抗光耦输入+ 5V带阻抗光耦输入+ 无阻抗光耦输入+ 24V带阻抗光耦输入- 5V带阻抗光耦输入- 无阻抗光耦输入-

当三段式选通开关选通无阻抗模式：端子接线直接接入配合外部驱动电路驱动设备内部光耦采样；

当三段式选通开关选通带抗模式：阻抗匹配电路根据接入的电源适配阻抗端驱动设备内部光耦进行采样。

本实用新型提供的装置可以在现有电能表后端精确计量有功功率、无功功率，并对其视在功率进行最终统计、打包上传数据，提高了低功耗情况下的电表设备采样精度，可解决现场光耦隔离接入的可实施性及外接组件冗余设计繁琐问题，满足电网瞬时断电数据恢复要求。

本实用新型的工作原理为，在直排选通开关处于关断状态，当设备在接通无阻抗部分端子时，采集信号直接跨过内部阻抗接入设备，脉冲捕捉单元提供光耦驱动电源，进行脉冲数据采样；反之，在直排选通开关处于接通状态下，设备接入对应的24V或5V内部供电阻抗，接入端为采样电路提供驱动源，进行脉冲数据采样。由于设备接口提供了LCD显示屏与按键，还可以满足用户在需要现场核实数据的实际需求。