[发明专利]一种电能质量分析仪

权利要求书

1.一种电能质量分析仪，其特征在于：包括主板、采样板、功能板、显示按键单元和电源板，主板、采样板、功能板和显示按键单元均分别与电源板电信号连接；所述主板上具有MCU处理器、外部时钟电路、存储单元、看门狗、AD转换电路、收发器和通讯电路，所述外部时钟电路、所述存储单元、所述看门狗、所述AD转换电路、所述收发器和所述通讯电路均分别与所述MCU处理器电信号连接；

所述采样板上具有相线电压采样电路和相线电流采样电路，采样板上所述相线电压采样电路和所述相线电流采样电路各自的数量均分别与电网相线数量相一致，采样板上所述各相线电压采样电路和所述各相线电流采样电路均分别与主板上的所述AD转换电路电连接；

所述功能板上具有DI输入电路、DO输出电路和累积电能脉冲输出电路，所述功能板上的所述DI输入电路、所述DO输出电路和所述累积电能脉冲输出电路均分别与主板上的所述MCU处理器电信号连接；

所述显示按键单元与所述主板上的所述收发器电信号连接；

其中，采样板上所述相线电压采样电路与电网相线一一对应，所述相线电压采样电路用于实时采集与其对应的电网相线的电压信号；采样板上所述相线电流采样电路与电网相线一一对应，所述相线电压采样电路用于实时采集与其对应的电网相线的电流信号；所述累积电能脉冲输出电路用于接收主板上所述MCU处理器发送来的累积电能的脉冲信号，并将该累积电能的脉冲信号输出。

2.根据权利要求1所述的电能质量分析仪，其特征在于：所述MCU处理器为32位处理器；所述收发器为八位元收发器；主板上的所述存储单元包括NAND存储器和F-RAM存储器；所述显示按键单元包括LCD显示屏和按键。

3.根据权利要求1所述的电能质量分析仪，其特征在于：所述通讯电路包括以太网通讯电路和RS485通讯电路。

4.根据权利要求1所述的电能质量分析仪，其特征在于：所述主板上设有USB接口和SD卡槽，所述USB接口和所述SD卡槽均与MCU处理器电信号连接。

5.根据权利要求1所述的电能质量分析仪，其特征在于：所述相线电压采样电路包括电压互感器PT和运算放大器Q1，电压互感器PT初级线圈串联有输入电阻，电压互感器PT次级线圈同名端与运算放大器Q1的反向输入端连接，电压互感器PT次级线圈异名端与运算放大器Q1的同向输入端连接后接地，运算放大器Q1的反向输入端与运算放大器Q1的输出端间串联有采样电阻R3，采样电阻R3的两端并联有电容C1，运算放大器Q1的输出端与相线电压采样电路的输出端间串联有电阻R4，相线电压采样电路的输出端与地间还串联有电容C2；电压互感器PT初级线圈串联的输入电阻包括电阻R1和电阻R2。

6.根据权利要求1所述的电能质量分析仪，其特征在于：所述相线电流采样电路包括电流互感器CT和运算放大器Q2，电流互感器CT次级线圈同名端与运算放大器Q2的反向输入端连接，电流互感器CT次级线圈异名端与运算放大器Q2的同向输入端连接后接地，运算放大器Q2的反向输入端与运算放大器Q2的输出端间串联有采样电阻R5，采样电阻R5的两端并联有电容C3，运算放大器Q2的输出端与相线电流采样电路的输出端间串联有电阻R6，相线电流采样电路的输出端与地间还串联有电容C4。

7.根据权利要求1所述的电能质量分析仪，其特征在于：所述DI输入电路包括瞬态二极管TVS1、光耦U1、二极管D1、电阻R7、电阻R8和电容C5；DI输入电路输入端与光耦U1发光侧负极连接，光耦U1发光侧正极与电源VCC1间串联电阻R7，瞬态二极管TVS1和二极管D1并联于电源VCC1和DI输入电路输入端间，其中，二极管D1的正极与DI输入电路输入端连接；光耦U1受光侧集电极与DI输入电路输出端连接，光耦U1受光侧发射极接地，光耦U1受光侧集电极与光耦U1受光侧发射极间串联电容C5，光耦U1受光侧集电极与电源VCC2间串联电阻R8。