一种单相数字电流表制造技术

本实用新型专利技术提供了一种单相数字电流表，主要包含：壳体，电源及电流采样板，控制及显示板三部分组成。电源及电流采样部分是由单相工频电源通过整流回路及电源及电流采样板的开关电源电路产生5V的工作电源，测试电流通过电流互感器CT叠加上2.5V直流电压，送单片机AD采样端口，通过真有效值算法，精准算出采样交流电流有效值。另外该设计成功引入了交流信号过零点检测电路，不但可以作为交流信号采样点基准，还可以对频率进行检测，大大提高采样精度及稳定性。本实用新型专利技术有益效果是：采用高精度，减小线性误差，结构简单、在工控领域得到广泛应用。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电流表领域，尤其是涉及一种用于测量交流低压出线回路单相电流的电流表。
技术介绍
传统上在电力系统、电子、机械、工矿企业自备变电站等低压系统中使用的电流表多数还是使用指针式单相电流表。指针式单相电流表缺点是读数不精确，反应不够灵敏，线性误差较大等缺陷。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种单相数字电流表，以克服上述现有技术上的不足，而提供一种结构简单、体积小、重量轻、精度高，价格低廉的实用型单相数字电流表。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种单相数字电流表，包括壳体、电源及电流采样板、控制及显示板；所述壳体包括前面框、主壳体、按键帽和安装固定卡件；所述电源及电流采样板输入工频交流电，通过整流、滤波、电源及电流采样板的开关电源电路生成5V工作直流电源，所述电源及电流采样板由CT电流互感器、2.5V直流基准电压高频滤波电路组成；所述控制及显示板由LM393比较器电路，4个轻触开关按键，四位LED数码管驱动电路，CPU单片机系统组成；所述CT电流互感器接收到外部电流信号后经过所述电源及电流采样板的电阻，生成交流电压信号，该信号再叠加上2.5V基准直流电压，经滤波电路后接到单片机AD口，同时与LM393比较器的2.5V电压比较，得到电流信号的过 零点，通过外部中断处理，作为采样点的基准点，MCU经过真有效值算法得到电流有效值，并通过四位LED数码管驱动电路送数码管显示。进一步的，所述开关电源电路采用TOP222YN。进一步的，所述CPU单片机系统采用STM8S105C6T6。进一步的，所述CT电流互感器采用TA502-5A/2.5mA。进一步的，所述数码管采用4位红色5.6寸带小数点的LED数码管。相对于现有技术，本技术所述的单相数字电流表具有以下优势：本技术通过真有效值算法，精准算出采样交流电流有效值。另外该设计成功引入了交流信号过零点检测电路，不但可以作为交流信号采样点基准，还可以对频率进行检测，大大提高采样精度及稳定性。本技术具有采用高精度，减小线性误差，结构简单、在工控领域得到广泛应用。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术实施例所述的原理示意图；图2为本技术实施例所述的信号处理图；图3为本技术实施例所述的电流表主视图；图4为本技术实施例所述的电流表结构示意图。附图标记说明：1前面框，2主壳体，3安装固定卡件，4按键帽具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。参见图1和图2，一种数字式单相交流监控电流表，它包括壳体、电源及电流采样板，控制及显示板三部分组成。所述电源部分输入单相工频交流电经整流后得到310V直流电，由TOP222YN及电子变压器组成的电源及电流采样板的开关电源电路生成工作电源，电流采样回路部分由CT电流互感器、2.5V直流基准电压高频滤波电路组成；控制及显示板由LM393比较器电路，4个轻触开关按键，四位LED数码管驱动电路，CPU单片机系统组成；CT电流互感器接收到外部电流信号后经过电流采样电阻，生成交流电压信号，该信号再叠加上2.5V基准真流电压，经滤波电路后接到单片机AD口，同时与LM393比较器的2.5V电压比较，得到电流信号的过零点，通过外部中断处理，作为采样点的基准点。MCU经过真有效值算法得到电流有效值，并通过四位LED数码管驱动电路送数码管显示。本技术工作原理是：采用真有效值采样办法解决交流电流信号采样问题。交流信号被逐个周波地采样，通过程序先找出信号基频，采样点与过零点章的时段长，然后算出各周波的真有效值，分析表明在周波内测量点数为128时测量误差可达到1x10-6，一般电流表精度达到1％即可满足要求，其测量精度比指针式电流表大大提高。并且本设计采用的开关电源电路结构简单，效率高，输出稳定性好。本技术结构参见图3和图4。壳体包括：前面框1、主壳体2、安装固定卡件3和按键帽4。根据上述工作原理绘制出两块印制板：电源及电流采样板和控制及显示板。控制及显示板由四个自攻螺钉固定到壳体的前面框上，电源及电流采 样板通过连接器连接到控制及显示板，使之成为一体后，插入主壳体，壳体上的卡件及卡槽，可以使印制板及壳体有机地成为一体。安装使用时，由固定卡件将表固定在电气柜的安装孔上，安装非常方便可靠。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单相数字电流表，包括壳体、电源及电流采样板、控制及显示板；其特征在于：所述壳体包括前面框、主壳体、按键帽和安装固定卡件；所述电源及电流采样板输入工频交流电，通过整流、滤波、电源及电流采样板的开关电源电路生成5V工作直流电源，所述电源及电流采样板由CT电流互感器、2.5V直流基准电压高频滤波电路组成；所述控制及显示板由LM393比较器电路，4个轻触开关按键，四位LED数码管驱动电路，CPU单片机系统组成；所述CT电流互感器接收到外部电流信号后经过所述电源及电流采样板的电阻，生成交流电压信号，该信号再叠加上2.5V基准直流电压，经滤波电路后接到单片机AD口，同时与LM393比较器的2.5V电压比较，得到电流信号的过零点，通过外部中断处理，作为采样点的基准点，MCU经过真有效值算法得到电流有效值，并通过四位LED数码管驱动电路送数码管显示。

【技术特征摘要】
1.一种单相数字电流表，包括壳体、电源及电流采样板、控制及显示板；其特征在于：所述壳体包括前面框、主壳体、按键帽和安装固定卡件；所述电源及电流采样板输入工频交流电，通过整流、滤波、电源及电流采样板的开关电源电路生成5V工作直流电源，所述电源及电流采样板由CT电流互感器、2.5V直流基准电压高频滤波电路组成；所述控制及显示板由LM393比较器电路，4个轻触开关按键，四位LED数码管驱动电路，CPU单片机系统组成；所述CT电流互感器接收到外部电流信号后经过所述电源及电流采样板的电阻，生成交流电压信号，该信号再叠加上2.5V基准直流电压，经滤波电路后接到单片机AD口，同时与LM...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠新，张秋，杜颜颜，
申请(专利权)人：天津诚电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12