多功能三相电参数采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及多功能三相电参数采集装置。其目的是为了提供一种结构简单、采集电参种类齐全的高速度、高精度的电参数采集装置。本实用新型专利技术包括微控制器、时钟电路、通讯电路、三相信号调理电路和三相电参采集电路，三相信号调理电路的信号接收端分别接入三相电源，三相信号调理电路的信号输出端分别通过低通滤波电路与电参采集电路的信号接收端连接，电参采集电路的信号输出端与微控制器的信号接收端连接，微控制器的控制信号输出端分别与各信号调理电路和低通滤波器电路的控制端连接。微控制器的信号接收端与时钟电路的信号输出端连接，微控制器的数据传输端分别与存储电路和通讯电路连接。

【技术实现步骤摘要】
多功能三相电参数采集装置
本技术涉及电路检测领域，特别是涉及一种多功能三相电参数采集装置。
技术介绍
随着油田数字化建设的迅速发展，传统的抽油机井工况监测包括示功图测试、示功图量油以及有限的示功图井下故障诊断分类，功能范围比较狭窄，已不能满足抽油机井数字化改造的需求。由于示功图测试的准确性、称重传感器的漂移、位移与载荷的同步性等潜在问题都无从验证，示功图测试的可靠性也有待研究。而抽油机电参量的采集测试在抽油机井工况分析和震动分析方面的研究应用已经开始，但由于没有合适的高速度高精度的电参采集装置而阻碍了抽油机井数字化改造的进一步扩大。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、采集电参种类齐全、采集速度快、采集精度高的多功能三相电参数采集装置。本技术多功能三相电参数采集装置，其中，包括微控制器、时钟电路、三相信号调理电路和电参采集电路，三相信号调理电路的信号接收端分别接入三相电源，三相信号调理电路的信号输出端分别通过低通滤波电路与电参采集电路的信号接收端连接，电参采集电路的信号输出端与微控制器的信号接收端连接，微控制器的控制信号输出端分别与三相信号调理电路和低通滤波器电路的控制端连接，微控制器的信号接收端与时钟电路的信号输出端连接，微控制器的数据传输端分别与存储电路和通讯电路连接，微控制器的电源端与电源电路连接。本技术多功能三相电参数采集装置，其中所述电参采集电路包括CS5463电能计量芯片、电压互感器和电流互感器，电压互感器一次侧的两个连接端接入电压输入端，电压互感器二次侧的两个连接端分别接入CS5463电能计量芯片的第一电压输入引脚和第二电压输入引脚，电流互感器一次侧的两个连接端接入电流输入端，电流互感器二次侧的两个连接端分别接入CS5463电能计量芯片的第一电流输入引脚和第二电流输入引脚，CS5463电能计量芯片的电源端接入电源，CS5463电能计量芯片的信号输出端与微控制器的信号接收端连接。本技术多功能三相电参数采集装置，其中所述CS5463电能计量芯片与微控制器之间设置有光电隔离电路，光电隔离电路的信号输入端与CS5463电能计量芯片的信号输出端连接，光电隔离电路的信号输出端与微控制器的信号接收端连接。本技术多功能三相电参数采集装置，其中所述电压互感器与CS5463电能计量芯片之间设置有第四电阻、第二电阻和第一电容器，第四电阻连接在电压互感器二次侧的两个连接端之间，电压互感器二次侧的一个连接端与第四电阻之间引出第一导线，第一导线的另一端接入CS5463电能计量芯片的第一电压输入引脚，第二电阻设置在第一导线上，第二电阻与CS5463电能计量芯片之间的第一导线上引出第二导线，第二导线的另一端接入零电势点，第一电容器设置在第二导线上，第一电容器与零电势点之间的第二导线上引出第三导线，第三导线的另一端接入CS5463电能计量芯片的第二电压输入引脚。本技术多功能三相电参数采集装置，其中所述电流互感器与CS5463电能计量芯片之间设置有第五电阻、第三电阻和第二电容器，第五电阻连接在电流互感器二次侧的两个连接端之间，电流互感器二次侧的一个连接端与第五电阻之间引出第四导线，第四导线的另一端接入CS5463电能计量芯片的第一电流输入引脚，第三电阻设置在第四导线上，第三电阻与CS5463电能计量芯片之间的第四导线上引出第五导线，第五导线的另一端接入零电势点，第二电容器设置在第五导线上，第二电容器与零电势点之间的第五导线上引出第六导线，第六导线的另一端接入CS5463电能计量芯片的第二电流输入引脚。本技术多功能三相电参数采集装置，其中所述电压互感器为电流型电压互感器。本技术多功能三相电参数采集装置与现有技术不同之处在于：本技术设置有信号调理电路和低通滤波电路，对采集到的三相电路中的电压信号和电流信号进行信号的转换和滤波，保证信号的准确度和清晰度，并通过微控制器对信号调理电路和低通滤波电路进行反馈控制，每一路均可单独进行直流偏移量、交流偏移量、增益校准、相位补偿，进一步保证了信号的准确度。电参采集电路采用电能计量芯片外接电压互感器、电流互感器和光电隔离电路，将大电压信号和大电流信号分别转变为小电压信号和小电流信号，便于电能计量芯片进行采集。电能计量芯片能够采集和计算多种电能参数，大大增加了三相电参数采集装置的参数采集范围，微控制器能够对采集的电能参数进行储存和提取，保证了记录的完整性和可追溯性，采用高速度高精度的电能计量芯片，三相信号调理电路、低通滤波电路和电参采集电路均选用高精度的电子器件，能实现高速度、高精度和全参数的电能数据采集，数据刷新速度最高可达50Hz，采集精度达到0.25％FS，能够对每一个周波的电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、视在功率参数进行采集，还可以累计计量正反两个方向的电能。下面结合附图对本技术多功能三相电参数采集装置作进一步说明。附图说明图1为本技术多功能三相电参数采集装置的结构框图；图2为本技术多功能三相电参数采集装置中电参采集电路的电路连接图。具体实施方式如图1所示，为本技术多功能三相电参数采集装置的结构框图，包括微控制器MCU、时钟电路、存储电路、通讯电路、电源电路、三相信号调理电路和电参采集电路，三相信号调理电路又包括A相信号调理电路、B相信号调理电路和C相信号调理电路。A相信号调理电路、B相信号调理电路和C相信号调理电路的信号接收端分别接入三相电源，A相信号调理电路的信号接收端接收A相电流和A相电压，B相信号调理电路的信号接收端接收B相电流和B相电压，C相信号调理电路的信号接收端接收C相电流和C相电压，A相信号调理电路、B相信号调理电路和C相信号调理电路的信号输出端分别通过低通滤波电路与电参采集电路的信号接收端连接，电参采集电路的信号输出端与微控制器MCU的信号接收端连接，微控制器的控制信号输出端分别与A相信号调理电路、B相信号调理电路、C相信号调理电路和低通滤波器电路的控制端连接，通过微控制器MCU分别对A相信号调理电路、B相信号调理电路、C相信号调理电路和低通滤波器电路进行控制。微控制器MCU的信号接收端与时钟电路的信号输出端连接，微控制器MCU的数据传输端分别与存储电路和通讯电路连接，微控制器MCU的电源端与电源电路连接。实施例：如图2所示，为本技术多功能三相电参数采集装置中电参采集电路的电路连接图，包括CS5463电能计量芯片、电压互感器PT、电流互感器CT和光电隔离电路，电压互感器PT一次侧的两个连接端接入电压输入端，电压互感器PT一次侧的一个连接端与电压输入端之间串联有电阻R1，电压互感器PT二次侧的两个连接端之间连接有第四电阻R4，电压互感器PT二次侧的一个连接端与第四电阻R4之间引出第一导线，第一导线的另一端接入CS5463电能计量芯片的第一电压输入引脚VIN+，第一导线上设置有第二电阻R2，在第二电阻R2与CS5463电能计量芯片之间的第一导线上引出第二导线，第二导线的另一端接入零电势点GND，第二导线上设置有第一电容器C1，在第一电容器C1与零电势点GND之间的第二导线上引出第三导线，第三导线的另一端接入CS5463电能计量芯片的第二电压输入引脚VIN－。电流互感器C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能三相电参数采集装置，其特征在于：包括微控制器(MCU)、时钟电路、三相信号调理电路和电参采集电路，三相信号调理电路的信号接收端分别接入三相电源，三相信号调理电路的信号输出端分别通过低通滤波电路与电参采集电路的信号接收端连接，电参采集电路的信号输出端与微控制器(MCU)的信号接收端连接，微控制器的控制信号输出端分别与三相信号调理电路和低通滤波器电路的控制端连接，微控制器(MCU)的信号接收端与时钟电路的信号输出端连接，微控制器(MCU)的数据传输端分别与存储电路和通讯电路连接，微控制器(MCU)的电源端与电源电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种多功能三相电参数采集装置，其特征在于：包括微控制器(MCU)、时钟电路、三相信号调理电路和电参采集电路，三相信号调理电路的信号接收端分别接入三相电源，三相信号调理电路的信号输出端分别通过低通滤波电路与电参采集电路的信号接收端连接，电参采集电路的信号输出端与微控制器(MCU)的信号接收端连接，微控制器的控制信号输出端分别与三相信号调理电路和低通滤波器电路的控制端连接，微控制器(MCU)的信号接收端与时钟电路的信号输出端连接，微控制器(MCU)的数据传输端分别与存储电路和通讯电路连接，微控制器(MCU)的电源端与电源电路连接。2.根据权利要求1所述的多功能三相电参数采集装置，其特征在于：所述电参采集电路包括CS5463电能计量芯片、电压互感器(PT)和电流互感器(CT)，电压互感器(PT)一次侧的两个连接端接入电压输入端，电压互感器(PT)二次侧的两个连接端分别接入CS5463电能计量芯片的第一电压输入引脚(VIN+)和第二电压输入引脚(VIN－)，电流互感器(CT)一次侧的两个连接端接入电流输入端，电流互感器(CT)二次侧的两个连接端分别接入CS5463电能计量芯片的第一电流输入引脚(IIN+)和第二电流输入引脚(IIN－)，CS5463电能计量芯片的电源端接入电源，CS5463电能计量芯片的信号输出端与微控制器(MCU)的信号接收端连接。3.根据权利要求2所述的多功能三相电参数采集装置，其特征在于：所述CS5463电能计量芯片与微控制器(MCU)之间设置有光电隔离电路，光电隔离电路的信号输入端与CS5463电能计量芯片的信号输出端连接，光电隔离电路的信号输出端与微控制器(MCU)的信号接收端连接。4.根据权利要求2所述的多功能三相电参数采集装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷长森，
申请(专利权)人：北京长森石油科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11