一种三相交直流通用电量测量仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种三相交直流通用电量测量仪，包括：电压电流采集模块、MCU处理器、隔离电源、通讯接口、网络接口、电源处理器；所述电压电流采集模块包括AD芯片、隔离单元、第一运放处理模块、第二运放处理模块、电流传感器、电阻；所述电阻连接于第一运放处理模块；所述第一运放处理模块电连接于隔离单元；所述隔离单元电连接于AD芯片；所述电流传感器电连接于第二运放处理模块；所述第二运放处理模块电连接于AD芯片；所述AD芯片均电连接于MCU处理器；本实用新型专利技术实现了三相交直流信号检测的通用，适用0‑1000HZ全频范围内的信号检测，信号传感与隔离上实现高精度的信号转换与隔离、采集、再实现数字信号输出。

A universal electric quantity measuring instrument with three intersecting DC

【技术实现步骤摘要】
一种三相交直流通用电量测量仪
本技术涉及电量测量
，特别是涉及一种三相交直流通用电量测量仪。
技术介绍
随着节能减耗的需求，在三相电机用电市场上使用了变频驱动控制的技术达到节能的要求，变频技术就是通过调节三相电的频率来调节用电负载的功率,在三相电到变频负载就会加装一个变频器，三相电的频率发生变化后就不在工频范围内；市场上现有产品测量都是以工频信号测量为主，频率范围测量在40Hz－70Hz的范围，内部的测量原来都是采用电压与电流互感器隔离测量的方式，在40Hz以下的低频信号相差与幅值测量误差大，频率信号越低误差越大且不能测量直流信号，只适用于常规的三相工频交流电信号的检测，无法适用于变频器输出低频信号的检测；传统设备在频率信号为40Hz以下时，测量误差很大，频率越低误差越大，最大会达到10％的误差，无法满足测量精度高的要求。
技术实现思路
本技术实现了三相交直流信号检测的通用，适用0-1000HZ全频范围内的信号检测，信号传感与隔离上实现高精度的信号转换与隔离、采集、再实现数字信号输出；本技术设计了产品综合精度优于0.5％级，在直流到交流信号的全频范围内，原传统的三相多功能表或电量仪只能在工频40Hz-70Hz的频率信号范围内使用，解决了原传统表计在低频信号下无法测量或测量不准确的问题，本专利技术所测的三相电压、电流、功率、功率因数、电能量等综合参数都可达到0.5％级精度范围。本技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种三相交直流通用电量测量仪包括：至少一组电压电流采集模块；所述电压电流采集模块包括AD芯片、隔离单元、第一运放处理模块、第二运放处理模块、电流传感器、电阻。作为本技术的一种优选技术方案，所述AD芯片采用专用的功率芯片CS5463，其内部集成了△∑积分器；如此设置，采样速度达到4K，通过AD芯片把采集到的电压、电流信号传输到MCU处理器。作为本技术的一种优选技术方案，所述隔离单元采用线性光耦隔离技术来隔离传输交流或直流信号的波形，采用AMC1200,AMC1201芯片；如此设置，光耦的响应速度为nS级，无响应延时，使用TI的AMC1200系列光耦，光耦线性精度优于0.1％，稳定性好，保证在直流与交流信号都能通过光耦传递，且传递波形不失真。作为本技术的一种优选技术方案，所述电流传感器采用闭环式霍尔电流传感器测量技术，传输交流或直流信号的波形，如此设置，闭环式霍尔电流传感器性线精度高可达到0.1％，稳定性无零点漂移，霍尔元件动态响应快uS级响应时间无相位延时；电流传感器采用8.5mm穿孔直径的结构，直接导线穿孔输入使用正负输出可以有效的保证测量交流信号的正负波形信号，使波形不失真。保证交流与直流的信号波形完整的被隔离传递输出，且传递波形不失真。作为本技术的一种优选技术方案，所述电阻包括分压电阻和取样电阻，所述分压电阻一端连接于输入电压，一端连接于取样电阻如此设置，改变了传统的降压方式，稳定性好。所述电阻一端连接于输入电压，一端连接于第一运放处理模块；所述第一运放处理模块电连接于隔离单元；所述隔离单元电连接于AD芯片；所述电流传感器电连接于第二运放处理模块；所述第二运放处理模块电连接于AD芯片。一种三相交直流通用电量测量仪还包括MCU处理器、隔离电源、通讯接口、网络接口、电源处理器，如此设置，产品输出使用RS485接口标准的Modbus-RTU的通讯协议，同时具有以太网接口通讯输出，使用USR-K2小体积的网络模块，标准的TCP/IP协议，网络数据使用透传模式；隔离电源转化后的电压能够抗干扰，使得输入输出之间的电气隔离；电源处理器将输入电源稳压处理，并可将9-30V的电压转为5V电压。所述电源处理器一端电连接于电源输入线，一端电连接于隔离电源，所述隔离电源分别电连接于第一运放处理模块与隔离单元的一侧；所述每组电压电流采集模块的AD芯片均电连接于MCU处理器；所述通讯接口、网络接口均与MCU处理器相连接；所述AD芯片、隔离单元的另一侧、第二运放处理模块、电流传感器、MCU处理器、通讯接口、网络接口均电连接于电源处理器。作为本技术的一种优选技术方案，所述MCU处理器设置有储存器，所述储存器连接于MCU处理器，如此设置，将通过AD芯片把采集到的电压、电流信号经MCU单片机处理运算后，把所有运算得到的数据存入储存器。作为本技术的一种优选技术方案，电量测量仪设备设置三组电压电流采集模块，如此设置，可针对三相电路的每一相电路进行精确数据信号采集。本技术所达到的有益效果是：实现了三相交直流信号检测的通用，适用0-1000HZ全频范围内的信号检测，信号传感与隔离上实现高精度的信号转换与隔离、采集、再实现数字信号输出；本技术设计了产品综合精度优于0.5％级，在直流到交流信号的全频范围内，原传统的三相多功能表或电量仪只能在工频40Hz-70Hz的频率信号范围内使用，解决了原传统表计在低频信号下无法测量或测量不准确的问题，本专利技术所测的三相电压、电流、功率、功率因数、电能量等综合参数都可达到0.5％级精度范围。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术所述一种三相交直流通用电量测量仪的结构示意图；图2是本技术所述一种三相交直流通用电量测量仪的电流传感器测量原理图；图3是本技术所述一种三相交直流通用电量测量仪的线性光耦隔离技术的原理图；附图标记说明如下：1、电压电流采集模块；2、MCU处理器；3、隔离电源；4、通讯接口；5、网络接口；6、电源处理器；11、AD芯片；12、隔离单元；13、第一运放处理模块；14、第二运放处理模块；15、电流传感器；16、电阻；21、储存器；161、分压电阻；162、取样电阻。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明。一种三相交直流通用电量测量仪包括电压电流采集模块1、MCU处理器2、隔离电源3、通讯接口4、网络接口5、电源处理器6；所述电压电流采集模块1包括AD芯片11、隔离单元12、第一运放处理模块13、第二运放处理模块14、电流传感器15、电阻16；所述电阻16包括分压电阻161、取样电阻162；第一实施例：如图1所示，所述分压电阻161一端连接于输入电压，一端连接于取样电阻162，所述取样电阻162连接于第一运放处理模块13；所述第一运放处理模块13电连接于隔离单元12；所述隔离单元12电连接于AD芯片11；所述电流传感器15电连接于第二运放处理模块14；所述第二运放处理模块14电连接于AD芯片11。所述电源处理器6一端电连接于电源输入线，一端电连接于隔离电源3，所述隔离电源3分别电连接于隔离单元12的一侧与第一运放处理模块13；所述三组电压电流采集模块1的AD芯片11均电连接于MCU处理器2；所述通讯接口4、网络接口5均与MCU处理器2相连接；所述AD芯片11、隔离单元12的另一侧、第二运放处理模块14、电流传感器15、MCU处理器2、通讯接口4、网络接口5均电连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相交直流通用电量测量仪，其特征在于，包括：至少一组电压电流采集模块、MCU处理器、隔离电源、通讯接口、网络接口、电源处理器；所述电源处理器电连接于隔离电源，所述隔离电源分别电连接于隔离单元的一侧与第一运放处理模块；所述每组电压电流采集模块的AD芯片均电连接于MCU处理器；所述通讯接口、网络接口均与MCU处理器相连接；所述AD芯片、隔离单元的另一侧、第二运放处理模块、电流传感器、MCU处理器、通讯接口、网络接口均电连接于电源处理器；所述电压电流采集模块包括AD芯片、隔离单元、第一运放处理模块、第二运放处理模块、电流传感器、电阻；所述电阻一端电连接于输入电压，另一端电连接于第一运放处理模块；所述第一运放处理模块电连接于隔离单元；所述隔离单元电连接于AD芯片；所述电流传感器电连接于第二运放处理模块；所述第二运放处理模块电连接于AD芯片。

【技术特征摘要】
1.一种三相交直流通用电量测量仪，其特征在于，包括：至少一组电压电流采集模块、MCU处理器、隔离电源、通讯接口、网络接口、电源处理器；所述电源处理器电连接于隔离电源，所述隔离电源分别电连接于隔离单元的一侧与第一运放处理模块；所述每组电压电流采集模块的AD芯片均电连接于MCU处理器；所述通讯接口、网络接口均与MCU处理器相连接；所述AD芯片、隔离单元的另一侧、第二运放处理模块、电流传感器、MCU处理器、通讯接口、网络接口均电连接于电源处理器；所述电压电流采集模块包括AD芯片、隔离单元、第一运放处理模块、第二运放处理模块、电流传感器、电阻；所述电阻一端电连接于输入电压，另一端电连接于第一运放处理模块；所述第一运放处理模块电连接于隔离单元；所述隔离单元电连接于AD芯片；所述电流传感器电连接于第二运放处理模块；所述第二运放处理模块电连接于AD芯片。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤智育，
申请(专利权)人：深圳市中创智合科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44