[实用新型]本质安全型霍尔式智能有功电度表

说明书

本实用新型涉及用于测量电功率的仪表，电功率的计量装置。

背景技术中的电度计量仪表有电磁式、电子式及电磁电子组合式（包括电磁微机组合式）。其中电子式的多采用模拟式数字乘法器或时分割乘法器；电磁电子组合式（包括电磁微机组合式）则是利用是磁式电度表的传感部分与电子式（包括微机）的处理功能相结合来实现电度量测量的。这些电度表存在的共同不足是测量精度不高，尤其是当电网电压、电流波形发生畸变时，严重影响测量精度；同时这些电度表只能在无爆炸危险的环境中使用。

本实用新型的目的在于设计一种无论当电网电压、电流发生畸变，或是在有爆炸危险环境中都能准确测量电度量的本质安全型霍尔式智能有功电度表，且能实现测量仪表与电网之间的完全电隔离；既可以测量电度量，又可测量瞬时功率和任意没定时间段内最大、最小和平均功率。

本实用新型的技术方案是以如下方式实现的：运用二瓦法通过两个霍尔功率变送电路测量三相有功功率，霍尔功率变送电路的线电压，首先经过线性隔离电路，该电路与V／I变换电路连接，在环形铁芯缺口处安装霍尔传感器，放大电路一端接霍尔传感器，另一端接滤波电路，加法器与滤波电路和放大电路连接，而放大电路的两端分别接绝对值电路和电动／发电计量控制电路，V／F变换电路和电动／发电量控制电路的一端又分别接在两个光隔离电路上，单片机的两个输入端与两个光隔离电路连接，显示控制信号U_XK直接送入单片机，地祉线通过锁存器分别与程序存贮器和数据存贮器相连，数据线则直接与程序存贮器、数据存贮器和I／O扩展电路相连。锁存、译码、驱动电路两端分别连接I／O扩展电路和显示器，程序存贮器与数据存贮器和地祉锁存器连接。

经过计算机程序的计算，将电度量或根据显示控制信号U_XK决定的需要显示的有功功率瞬时值、峰值、谷值和平均值送至I／O扩展电路，再经锁存、译码、驱动电路，最后由显示器显示出各种数据。

考虑到电动机有可能短时工作在发电制动状态向电网送电，此时电度表应将这部分电能减去，为此，还设计了电动／发电状态计量控制电路。

在电网停电时，为了不丢失电度量，在电路中采用EEPROM作为数据存贮器。

本实用新型为了实现在矿山井下或有爆炸危险环境中使用，电度表不产生火花，在直流供电稳压电源电路中，除稳压集成电路本身带有的过流保护外，还增加了一重由R₄₁－R₅₇、R₆₀、R₁₄－R₁₇、G₁、G₂、T₁、T₂等组成的另一过流保护电路。整个电路设计为本质安全型。

本技术方案中，若采用一个功率变送电路时，该电度表就变成单向电度表。

本实用新型与现有技术相比其特点在于：当电网电压、电流波形发生畸变时，也能准确的测量电度量，并实现电度表与电网之间的完全电隔离，它既可以测量电度量，又可测量瞬时功率和任意设定时间段内的最大、最小和平均功率，还具有体积小、重量轻、价格便宜等优点，可广泛用于冶金、矿山、石油、化工等具有爆炸性危险的环境中，亦可用于一般工矿企业或居民使用。其主要技术指标为：

输入电压： 220V、380V、660V、1140V；

输入电流： 0～1000A；

最大输入功率： 500KW（380V）；

800KW（660V）；

显示方式： 7位数显示；

测量精度： ±1％。

图1为本实用新型原理框图；

图2为本实用新型直流稳压电源及电压检测原理图；

图3为本实用新型电动／发电控制电路原理图；

图4为本实用新型霍尔功率传感电路原理图；

图5为本实用新型的信号变换处理电路原理图；

图6为本实用新型的单片机系统及显示电路图。

附图是本实用新型的一个具体实施例，下面结合附图作进一步说明：