多功能智能交流电表

摘要

本发明公开了一种多功能智能交流电表，它包括由ACV-1电压模块和ACA-1电流模块组成的输入回路、放大器、电表测量芯片U2组成处理单元、液晶屏组成显示单元及485通讯接口，所述的ACV-1电压模块，由10个采样电阻和一个磁耦合电压传感器组成；所述的ACA-1电流模块，采用磁耦合电流传感器。本发明所得到的一种多功能智能交流电表，可同时测量交流电流瞬时值，交流电压瞬时值，交流电流有效值，交流电压有效值，有功功率，无功功率，功率因数，频率等八个参数，实现一表多用，而且具有很强过载能力及具有显著节能效果。

权利要求

1. 一种多功能智能交流电表，它包括由ACV-1电压模块和ACA-1电流模块组成的输入回路（1）、放大器（2）、电表测量芯片U2组成处理单元（3）、液晶屏组成显示单元（4）及485通讯接口（5），其特征是所述的ACV-1电压模块，由10个采样电阻（1-1）和一个磁耦合电压传感器（1-2）组成；所述的ACA-1电流模块，采用磁耦合电流传感器（1-3）；所述的由10个采样电阻（1-1）和一个磁耦合电压传感器（1-2）组成，是在磁耦合电压传感器（1-2）的两输入端分别串接5个确定阻值的电阻（1-1）；放大器（2）包括放大电路U7-1和U7-2，ACV-1电压模块的输出通过放大器（2）中的U7-1与电表测量芯片U2连接，ACA-1电流模块的输出通过放大器（2）中的U7-2与电表测量芯片U2连接，电表测量芯片U2输出端连接有单片机U3，单片机U3连接通讯模块U5，并通过485通讯接口（5）连接显示单元（4）。

说明书

多功能智能交流电表

技术领域

[0001] 本发明涉及一种仪表，特别是一种多功能智能交流电表。

背景技术

[0002] 目前工业上大多采用交流电流表，交流电压表，有功功率表，无功功率表，功率因数表，频率表等六个表，来测量交流电流瞬时值，交流电流有效值，交流电压瞬时值，交流电压有效值，有功功率，无功功率，功率因数，频率等八个常用参数，而且目前交流电流表内电阻通常在50欧姆以上，在测量小电流时误差很大，而且耗能大，交流功率表同样由于电流线圈通常在50Ω以上，测量小功率时误差很大，而且耗能大，功率因数表通常不能做到-1~0~+1全方位测量，特别测量低功率因数表（0.2以下）通常要用低功率因数表，对使用带来困难。而工业上这种产品的用量很大。

发明内容

[0003] 本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种实现一表多用，既节省原材料，又节能的多功能智能交流电表。

[0004] [0004]为了达到上述目的，本发明所设计的一种多功能智能交流电表，它包括由ACV-1电压模块和ACA-1电流模块组成的输入回路、放大器、电表测量芯片U2组成处理单元、液晶屏组成显示单元及485通讯接口，所述的ACV-1电压模块，由10个采样电阻和一个磁耦合电压传感器组成；所述的ACA-1电流模块，采用磁耦合电流传感器。所述的由10个采样电阻和一个磁耦合电压传感器组成，是在磁耦合电压传感器的两输入端分别串接5个确定阻值的电阻。所述的放大器包括放大电路U7-1和U7-2，ACV-1电压模块的输出通过放大器（2）中的U7-1与电表测量芯片U2连接，ACA-1电流模块的输出通过放大器（2）中的U7-2与电表测量芯片U2连接，电表测量芯片U2输出端连接有单片机U3，单片机U3连接通讯模块U5，并通过485通讯接口连接显示单元。

[0005] 本发明所得到的一种多功能智能交流电表，可同时测量交流电流瞬时值，交流电压瞬时值，交流电流有效值，交流电压有效值，有功功率，无功功率，功率因数，频率等八个参数，并带485接口，实现一表多用，大大节省了成本和原材料，而且具有很强过载能力及具有显著节能效果。

[0006] 由于智能交流电表中电流模块采用了新颖电流传感器，其内电阻不大于0.01Ω。而目前交流电流表内电阻不小于50Ω，而交流功率表中电流线圈同样内电阻不小于50Ω，以通过1A电流计算至少要消耗50W电能，而本项目仅消耗0.01W电能，其节能效果是显著的。工业上用表量极大，其节能十分惊人的。

[0007] 附图说明

[0008] 图1是本发明多功能智能交流电表组成结构示意图;

[0009] 图2是电压传感器结构示意图；

[0010] 图3是电流传感器结构示意图。

[0011] 具体实施方式

[0012] 下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。

[0013] 实施例1

[0014] 如图1所示，本实施例描述的一种多功能智能交流电表，一种多功能智能交流电表，它包括由ACV-1电压模块和ACA-1电流模块组成的输入回路1、放大器2、电表测量芯片U2组成处理单元3、液晶屏组成显示单元4及485通讯接口5，所述的ACV-1电压模块，由10个采样电阻1-1和一个磁耦合电压传感器1-2组成；所述的ACA-1电流模块，采用磁耦合电流传感器1-3，它具有内电阻小和强过载能力等特点。所述的由10个采样电阻1-1和一个磁耦合电压传感器1-2组成，是在磁耦合电压传感器1-2的两输入端分别串接5个确定阻值的电阻1-1，它具有很强地过载能力。所述的放大器2包括放大电路U7-1和U7-2，ACV-1电压模块和ACA-1电流模块的输出分别通过放大器2中的U7-1和U7-2与电表测量芯片U2连接，电表测量芯片U2输出端连接有单片机U3，单片机U3连接通讯模块U5，并通过485通讯接口5连接显示单元4。

[0015] 如图2所示，所述的ACV-1电压模块采用电压传感器1-2，电压经10个采样电阻1M0.5W输入，中间是电压传感器1-2，当输入500V交流电压时，每个电阻（1M0.5W）承受电压50V，功率为0.00025W，电压传感器1-2原边电压仅0.2V。当超载，如输入5000V时，每个电阻承电压500V，功率为0.25W，所以电阻仍不会损坏，抗过载能力极强。

[0016] 如图3所示，所述的ACA-1电流模块采用磁耦合电流传感器1-3，原边仅1匝，付边N匝，因此输入电阻仅为0.01Ω

[0017] 电压测量输入到ACV-1电压模块，ACV-1输出经07-1放大器放大后进入电表测量芯片U2。电流测量输入到ACA-1电流模块，ACA-1输出经U7-2放大器放大后进入电表测量芯片U2。电表测量芯片U2对输入电压信号Vin和输入电流信号Iin进行处理后经SP1输出到单片机U3进行处理，输出USART到通过模块U5，并通过485通讯接口5连接显示单元4。电表测量芯片U2输出SP1同时输出到液晶U4进行显示，扫描4000/s,屏上一次显示4个数据，2秒钟刷新一次。