本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于高精度計(jì)量的多功能電能表，包括：MCU模塊、電源模塊、電壓電流采樣模塊、電能計(jì)量模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、LCD顯示模塊、RS485通信模塊、紅外通信模塊，其中，所述電壓電流采樣模塊對(duì)電壓和電流進(jìn)行采樣，另一端連接至所述電能計(jì)量模塊，且所述電能計(jì)量模塊、電源模塊、LCD顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、RS485通信模塊、紅外通信模塊分別連接至所述MCU模塊。本實(shí)用新型采取了上述方案以后，具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、精度可達(dá)到有功0.2S級(jí)、無(wú)功1.0級(jí)；2、可實(shí)現(xiàn)電能的分時(shí)計(jì)費(fèi)等復(fù)雜功能；3、可靠性高，通用性好，抗干擾能力強(qiáng)。

1、一種基于高精度計(jì)量的多功能電能表，其特征在于，包括：MCU模塊、電源模塊、電壓電流采樣模塊、電能計(jì)量模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、LCD顯示模塊、RS485通信模塊、紅外通信模塊，其中，所述電壓電流采樣模塊對(duì)電壓和電流進(jìn)行采樣，另一端連接至所述電能計(jì)量模塊，且所述電能計(jì)量模塊、電源模塊、LCD顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、RS485通信模塊、紅外通信模塊分別連接至所述MCU模塊。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高精度計(jì)量的多功能電能表，其特征在于，所述電壓電流采樣模塊包括電壓分壓電路（Ua、Ub、Uc）和電流互感器（Ia、Ib、Ic）。

3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于高精度計(jì)量的多功能電能表，其特征在于，所述電能計(jì)量模塊中的計(jì)量芯片采用市售的IDT90E32型號(hào)的計(jì)量芯片。

4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于高精度計(jì)量的多功能電能表，其特征在于，所述MCU模塊中的微處理器采用市售的NEC處理器。

6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高精度計(jì)量的多功能電能表，其特征在于，還包括：時(shí)鐘模塊、LED指示燈、按鈕、電池、全失壓電路，其分別與所述MCU模塊相連接。

7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高精度計(jì)量的多功能電能表，其特征在于，還包括自診斷電路，其連接至所述MCU模塊。

基于高精度計(jì)量的多功能電能表

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電能表，特指一種基于高精度計(jì)量的多功能電能表，屬于電能計(jì)量裝置技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電能計(jì)量綜合誤差過(guò)大是電能計(jì)量存在的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，它直接影響電業(yè)發(fā)電量、線損、煤耗、廠用電、供電量、用電量等各項(xiàng)電業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的正確計(jì)算，營(yíng)業(yè)計(jì)費(fèi)的公正合理，影響電業(yè)部門和用戶的經(jīng)濟(jì)效益。隨著電力工業(yè)向大電網(wǎng)、大電廠、大機(jī)組、高電壓、高參數(shù)、高度自動(dòng)化的發(fā)展及將來(lái)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的推進(jìn)，輸送的電力越來(lái)越大；隨著電力工業(yè)的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，以省為實(shí)體，網(wǎng)廠分離，電廠與電網(wǎng)之間、聯(lián)網(wǎng)線路之間，均要按電量計(jì)費(fèi)結(jié)算，這一問(wèn)題越來(lái)越突出。因此，努力提高電能計(jì)量的綜合準(zhǔn)確水平，是一項(xiàng)刻不容緩的重要任務(wù)。

目前市場(chǎng)上，三相表一般誤差等級(jí)在0.5--1級(jí)，0.2級(jí)表國(guó)內(nèi)也僅4家擁有自己的核心技術(shù)和產(chǎn)品。因此，如何設(shè)計(jì)一款具有高精度計(jì)量的智能電能表具有重要意義。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在提供一種基于高精度計(jì)量的多功能電能表，其能夠?qū)崿F(xiàn)電能高精度計(jì)量，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和過(guò)程記錄、分時(shí)計(jì)量、自診斷等功能，且整體體積小，計(jì)量精準(zhǔn)，操作方便，為電能計(jì)量帶來(lái)極大便利。

     本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案如下：

基于高精度計(jì)量的多功能電能表，包括：MCU模塊、電源模塊、電壓電流采樣模塊、電能計(jì)量模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、LCD顯示模塊、RS485通信模塊、紅外通信模塊，其中，所述電壓電流采樣模塊對(duì)電壓和電流進(jìn)行采樣，另一端連接至所述電能計(jì)量模塊，且所述電能計(jì)量模塊、電源模塊、LCD顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、RS485通信模塊、紅外通信模塊分別連接至所述MCU模塊。

進(jìn)一步優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述電壓電流采樣模塊包括電壓分壓電路（Ua、Ub、Uc）和電流互感器（Ia、Ib、Ic）。

進(jìn)一步優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述電能計(jì)量模塊中的計(jì)量芯片采用市售的IDT90E32型號(hào)的計(jì)量芯片。

進(jìn)一步優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述MCU模塊中的微處理器采用市售的NEC處理器。

進(jìn)一步優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，還包括：時(shí)鐘模塊、LED指示燈、按鈕、電池、全失壓電路，其分別與所述MCU模塊相連接。

進(jìn)一步優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，還包括自診斷電路，其連接至所述MCU模塊。

本實(shí)用新型采取了上述方案以后，具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、精度可達(dá)到有功0.2S級(jí)、無(wú)功1.0級(jí)；2、可實(shí)現(xiàn)電能的分時(shí)計(jì)費(fèi)等復(fù)雜功能；3、可靠性高，通用性好，抗干擾能力強(qiáng)。

本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫的說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述，以使得本實(shí)用新型的上述優(yōu)點(diǎn)更加明確。

圖1是本實(shí)用新型的基于高精度計(jì)量的多功能電能表的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。

具體來(lái)說(shuō)，目前市場(chǎng)上，三相表一般誤差等級(jí)在0.5--1級(jí)，0.2級(jí)表國(guó)內(nèi)也僅4家擁有自己的核心技術(shù)和產(chǎn)品。因此，如何設(shè)計(jì)一款具有高精度計(jì)量的智能電能表具有重要意義。

   為此，本實(shí)施例的高精度計(jì)量的三相智能電能表，其能夠?qū)崿F(xiàn)電能高精度計(jì)量，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和過(guò)程記錄、分時(shí)計(jì)量、自診斷等功能，且整體體積小，計(jì)量精準(zhǔn)，操作方便，為電能計(jì)量帶來(lái)極大便利。

具體來(lái)說(shuō)，其包括：MCU模塊、電壓電流采樣模塊1、電源模塊2、電能計(jì)量模塊3、 LCD顯示模塊4、時(shí)鐘模塊5、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊6、RS485通信模塊7、紅外通信模塊8，其中，其中，所述電源模塊2為整塊表硬件提供正常供電，所述電能計(jì)量模塊3通過(guò)電壓電流采樣模塊1采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，并送入至MCU模塊，或者，由MCU模塊主動(dòng)獲取電能計(jì)量模塊3的計(jì)量數(shù)據(jù)，完成電能量的計(jì)量。

其中，電能表軟件采取自下而上的分層設(shè)計(jì)思想，由硬件抽象層、操作系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、應(yīng)用層四部分組成，具體其軟件則不進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

具體來(lái)說(shuō)，所述電壓電流采樣模塊對(duì)電壓和電流進(jìn)行采樣，另一端連接至所述電能計(jì)量模塊，且所述電能計(jì)量模塊、電源模塊、LCD顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、RS485通信模塊、紅外通信模塊分別連接至所述MCU模塊。

并且，優(yōu)選的實(shí)施例，所述電壓電流采樣模塊包括電壓分壓電路（Ua、Ub、Uc）和電流互感器（Ia、Ib、Ic）。另外，所述電能計(jì)量模塊中的計(jì)量芯片采用市售的IDT90E32型號(hào)的計(jì)量芯片。所述MCU模塊中的微處理器采用市售的NEC處理器。

進(jìn)一步地的優(yōu)選實(shí)施例中，還包括：時(shí)鐘模塊、LED指示燈、按鈕、電池、全失壓電路，其分別與所述MCU模塊相連接，并且，該實(shí)施例中，還包括有自診斷電路，其連接至所述MCU模塊，其中，上述自診斷電路可以選取公用的設(shè)計(jì)，在此不詳細(xì)說(shuō)明。

對(duì)本實(shí)施例的具體描述進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

其中，電壓、電流信號(hào)通過(guò)電壓電流采樣模塊1處理后，送入到電能計(jì)量模塊3，計(jì)量芯片從電壓電流采樣模塊1分別獲取各相的電壓、電流采樣信號(hào)，對(duì)電網(wǎng)消耗的有功和無(wú)功電能進(jìn)行計(jì)量，同時(shí)將計(jì)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在自身的寄存器中，等待微處理器的讀取。同時(shí)電壓信號(hào)通過(guò)電源模塊2處理后，為表內(nèi)所有芯片提供工作電壓。

其中LCD顯示模塊，用于顯示當(dāng)前及歷史電量數(shù)據(jù)、當(dāng)前及歷史需量數(shù)據(jù)，日期、時(shí)間、電壓、電流、功率、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)；LED用于電表異常報(bào)警，包括斷相、逆相序、失流、電池欠壓報(bào)警等。

其中，所述時(shí)鐘模塊5是多功能電表分時(shí)運(yùn)行的基礎(chǔ)，為需量的計(jì)算電量的結(jié)算、按時(shí)凍結(jié)數(shù)據(jù)提供準(zhǔn)確的時(shí)鐘信號(hào)，通過(guò)在不同時(shí)段實(shí)行不同費(fèi)率來(lái)有效的調(diào)節(jié)電力供需矛盾，調(diào)節(jié)負(fù)荷曲線，改善用電量不平衡的現(xiàn)象。

此外，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊6用于對(duì)該三相智能電能表運(yùn)行的過(guò)程數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，其現(xiàn)有品種很多，在此不再贅述。

此外，由于電能表作為一個(gè)整體與抄表系統(tǒng)（手抄器等）的通信一般采用異步通信接口。本表主要是RS485通信模塊7和紅外通信模塊8。本電能表具有3個(gè)獨(dú)立的物理通信口：第1路485口、第2路485口、遠(yuǎn)紅外口(共用)三個(gè)通信口的通信地址為同一個(gè)地址，兩個(gè)485口波特率可在1200bps、2400bps、4800bps、9600bps間改變，遠(yuǎn)紅外波特率固定為1200bps。

微處理器MCU作為該三相智能電能表的核心，用于結(jié)合控制程序和其它功能部件對(duì)該三相智能電能表的整體運(yùn)行進(jìn)行控制管理。其通過(guò)與電能計(jì)量模塊3的通訊將電能計(jì)量模塊3的寄存器中存儲(chǔ)的有功和無(wú)功電能數(shù)據(jù)讀出，并進(jìn)行相應(yīng)處理，例如存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊6中、在LCD顯示模塊5上加以顯示等。

其中，微處理器MCU模塊的現(xiàn)有品種很多，例如采用NEC處理器。

該三相智能電能表還可以包括自診斷電路和自診斷程序，自診斷程序可存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊6中，從而能對(duì)該三相智能電能表進(jìn)行故障自診斷。排除運(yùn)行隱患。

該三相智能電能表通過(guò)硬件和軟件的配合，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的高度智能，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)分時(shí)計(jì)量、需量計(jì)量、電量結(jié)算、事件記錄、清零、電量?jī)鼋Y(jié)、還可以信息提示和指示、自診斷、聲光報(bào)警功能。

相對(duì)于現(xiàn)有的電能表而言，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、精度可達(dá)到有功0.2S級(jí)、無(wú)功1.0級(jí)；

2、可實(shí)現(xiàn)電能的分時(shí)計(jì)費(fèi)等復(fù)雜功能；

3、可靠性高，通用性好，抗干擾能力強(qiáng)。

上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中的描述只是說(shuō)明了本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的范圍內(nèi)。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。