一种三相电能表制造技术

本申请公开了一种三相电能表，包括：分别接入各个相电路的各个采样电路，各个采样电路均包括用于采样相电压的电压采样电路和用于采样相电流的锰铜分流器；分别与各个采样电路的输出端连接的各个单相电能计量芯片，用于输出与输入的采样电压和采样电流所对应的单相平均功率；分别与各个单相电能计量芯片的通信端连接的各个片选隔离电路；包括第一运算电路和第二运算电路的运算处理模块；第一运算处理电路的输入端与各个片选隔离电路均连接，用于输出与各个单相平均功率对应的合相平均功率；第二运算电路的输入端与第一运算电路的输出端连接，用于输出与合相平均功率对应的电能计量信号。本申请成本低廉且适用于交直流混合应用场景，经济效益高。

A three-phase watt hour meter

【技术实现步骤摘要】
一种三相电能表
本申请涉及电能计量
，特别涉及一种三相电能表。
技术介绍
三相电在人们的日常工作和生活中被广泛使用。作为一种商品，电的使用需要基于相关设备进行计量。现有技术中的三相电能表大多采用电流互感器对三相电流进行采样，进而利用相关计量电路实现电能的计量。但是采用电流互感器的计量设备不仅设备成本比较高，而且测量范围较小，并且，由于电流互感器容易磁饱和，因此对于含有直流分量的交流信号需要做特殊处理，如此进一步增加了使用成本和难度。鉴于此，提供一种解决上述技术问题的方案，已经是本领域技术人员所亟需关注的。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种三相电能表，以便简便有效地实现抗直流检测并降低成本。为解决上述技术问题，本申请公开了一种三相电能表，包括：分别接入各个相电路的各个采样电路，各个所述采样电路均包括用于采样相电压的电压采样电路和用于采样相电流的锰铜分流器；分别与各个所述采样电路的输出端连接的各个单相电能计量芯片，用于输出与输入的采样电压和采样电流所对应的单相平均功率；分别与各个所述单相电能计量芯片的通信端连接的各个片选隔离电路；包括第一运算电路和第二运算电路的运算处理模块；所述第一运算处理电路的输入端与各个所述片选隔离电路均连接，用于输出与各个所述单相平均功率对应的合相平均功率；所述第二运算电路的输入端与所述第一运算电路的输出端连接，用于输出与所述合相平均功率对应的电能计量信号。可选地，各个所述单相电能计量芯片均内置有独立晶振。可选地，各个所述单相电能计量芯片的通信端均为UART接口。可选地，各个所述片选隔离电路均为光耦隔离通信电路。可选地，各个所述光耦隔离通信电路均包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一光耦、第二光耦、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻；所述第一三极管的集电极与所述第一电阻的第一端连接，用于与对应的所述单相电能计量芯片的通信端连接；所述第一电阻的第二端、所述第一光耦的集电极均与第一电源连接；所述第一三极管的基极通过所述第二电阻与所述第一光耦的发射极连接；所述第一三极管的发射极接地，并通过所述第三电阻与所述第一光耦的发射极连接；所述第一光耦的阳极通过所述第四电阻与所述第二三极管的集电极连接；所述第二三极管的发射极与所述第一电源连接；所述第二三极管的基极与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端作为所述光耦隔离通信电路的片选控制端，与所述第一运算电路的片选输出端连接；所述第一光耦的阴极用于与所述第一运算电路的串口发送端连接；所述第二光耦的阳极与所述第一电源连接；所述第二光耦的阴极通过所述第六电阻与所述第一三极管的集电极连接；所述第二光耦的集电极通过所述第七电阻与所述第一电源连接，并通过所述第八电阻与所述第三三极管的集电极连接；所述第二光耦的发射极通过所述第九电阻与所述第三三极管的基极连接，并通过所述第十电阻与所述第三三极管的发射极连接；所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极用于与所述第一运算电路的串口接收端连接。可选地，各个所述光耦隔离通信电路均还包括：连接在所述第一光耦的集电极和发射极之间的第一电容，以及连接在所述第一光耦的阴极与地线之间的第二电容，以及连接在所述第二光耦的阴极与地线之间的第三电容，以及连接在所述第三三极管的集电极与发射极之间的第四电容。可选地，所述第二运算电路包括：能量累加电路，用于输出所述合相平均功率以固定累加频率累加生成的累加能量值；与所述能量累加电路连接的比较电路，用于在所述累加能量值高于预设能量门限值时输出定时器触发信号；与所述比较电路连接的定时器，用于在接收到所述定时器触发信号时输出预设时长的计时信号；与所述定时器连接的脉冲生成电路，用于在接收到所述计时信号时输出脉冲信号作为所述电能计量信号。可选地，各个所述单相电能计量芯片的型号均为V9240。本申请所提供的三相电能表包括：分别接入各个相电路的各个采样电路，各个所述采样电路均包括用于采样相电压的电压采样电路和用于采样相电流的锰铜分流器；分别与各个所述采样电路的输出端连接的各个单相电能计量芯片，用于输出与输入的采样电压和采样电流所对应的单相平均功率；分别与各个所述单相电能计量芯片的通信端连接的各个片选隔离电路；包括第一运算电路和第二运算电路的运算处理模块；所述第一运算处理电路的输入端与各个所述片选隔离电路均连接，用于输出与各个所述单相平均功率对应的合相平均功率；所述第二运算电路的输入端与所述第一运算电路的输出端连接，用于输出与所述合相平均功率对应的电能计量信号。可见，本申请利用设置在各个相电路中采样电路和单相电能计量芯片，分别对各个相电路的的单相平均功率进行计量，进而基于片选隔离电路和运算处理模块进行合相计算和电能计量信号的输出，从而有效实现电能计量。其中，由于采样电路中具体利用价格低廉、抗直流的锰铜分流器进行相电流采样，因此本申请所提供的三相电能表不仅成本低廉，而且可有效适用于交直流混合的应用场景，极大地方便了用户使用，有效提高了产品经济效益。附图说明为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然，下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。图1为本申请实施例公开的一种三相电能表的电路结构图；图2为本申请实施例公开的一种光耦隔离通信电路在三相电能表中的连接示意图；图3为本申请实施例公开的一种光耦隔离通信电路的电路结构图；图4为本申请实施例公开的一种CF脉冲的时序图；图5为本申请实施例公开的又一种CF脉冲的时序图。具体实施方式本申请的核心在于提供一种三相电能表，以便简便有效地实现抗直流检测并降低成本。为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行介绍。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。当前，为了进行用电量的计量，现有技术中的三相电能表大多采用电流互感器对三相电流进行采样，进而利用相关计量电路实现电能计量。但是采用电流互感器的计量设备不仅设备成本比较高，而且测量范围较小，并且，由于电流互感器容易磁饱和，因此对于含有直流分量的交流信号需要做特殊处理，如此进一步增加了使用成本和难度。鉴于此，本申请提供了一种三相电能表，可有效解决上述问题。参见图1所示，本申请实施例公开了一种三相电能表，主要包括：分别接入各个相电路的各个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相电能表，其特征在于，包括：/n分别接入各个相电路的各个采样电路，各个所述采样电路均包括用于采样相电压的电压采样电路和用于采样相电流的锰铜分流器；/n分别与各个所述采样电路的输出端连接的各个单相电能计量芯片，用于输出与输入的采样电压和采样电流所对应的单相平均功率；/n分别与各个所述单相电能计量芯片的通信端连接的各个片选隔离电路；/n包括第一运算电路和第二运算电路的运算处理模块；所述第一运算处理电路的输入端与各个所述片选隔离电路均连接，用于输出与各个所述单相平均功率对应的合相平均功率；所述第二运算电路的输入端与所述第一运算电路的输出端连接，用于输出与所述合相平均功率对应的电能计量信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种三相电能表，其特征在于，包括：
分别接入各个相电路的各个采样电路，各个所述采样电路均包括用于采样相电压的电压采样电路和用于采样相电流的锰铜分流器；
分别与各个所述采样电路的输出端连接的各个单相电能计量芯片，用于输出与输入的采样电压和采样电流所对应的单相平均功率；
分别与各个所述单相电能计量芯片的通信端连接的各个片选隔离电路；
包括第一运算电路和第二运算电路的运算处理模块；所述第一运算处理电路的输入端与各个所述片选隔离电路均连接，用于输出与各个所述单相平均功率对应的合相平均功率；所述第二运算电路的输入端与所述第一运算电路的输出端连接，用于输出与所述合相平均功率对应的电能计量信号。


2.根据权利要求1所述的三相电能表，其特征在于，各个所述单相电能计量芯片均内置有独立晶振。


3.根据权利要求1所述的三相电能表，其特征在于，各个所述单相电能计量芯片的通信端均为UART接口。


4.根据权利要求3所述的三相电能表，其特征在于，各个所述片选隔离电路均为光耦隔离通信电路。


5.根据权利要求4所述的三相电能表，其特征在于，各个所述光耦隔离通信电路均包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一光耦、第二光耦、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻；
所述第一三极管的集电极与所述第一电阻的第一端连接，用于与对应的所述单相电能计量芯片的通信端连接；所述第一电阻的第二端、所述第一光耦的集电极均与第一电源连接；所述第一三极管的基极通过所述第二电阻与所述第一光耦的发射极连接；所述第一三极管的发射极接地，并通过所述第三电阻与所述第一光耦的发射极连接；
所述第一光耦的阳极通过所述第四电阻与所述第二三极管的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，周兵，陈强鹏，
申请(专利权)人：杭州万高科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33