三相多功能数字电力表制造技术

本发明专利技术为一种可节省电力能源及监控电力使用的三相多功能数位电力表。该数位电力表由显示器驱动电路、按键扫描电路、数位电路、类比电路、继电器输出电路、比流器、比压器输出电路所组成，由上述电路组合可使该数位电力表具有显示多项数据并可作上下限警报设定及降低契约容量，降低电力成本的功能，同时设有类比讯号输出，可连接记录器，并设有静态随机存取记忆体ＣＭＯＳ ＳＲＡＭ，可使资料输入受到完整保护。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种工业用三相多功能数位电力表，尤指一种取代传统复杂的三相电表及众多电力转换器，以集中式面板方式将所有数据一次显示的三相数位电力表。三相电力的产生，系于发电机转子上增加线圈组数并绕成特定式样，即成为一多相等发电机，三相制(three-phasesystem)最常用于电力传输，一般而言，在一定功率损失下，使用三相制传输电力比单相制为经济，这主要归于输送线(transmittingline)上的IR损耗降低。为使损耗降低，可使用较细薄的导体，进而减少铜的需要量;前述乃使用三相制(three-phasesystem)的由来;更甚者，有些系统，超过三相时，效率会更高。这类系统包含整流(rectification)程序，将交流转变成直流;相数愈多，直流输出愈理想，至于多相制的其他理论不续赘述。然而，基本电量仪器测量电流的安培计(Ammeter)、测量电压的伏特计(voltmeter)、测量功率的瓦特计(Wattmeter)、以及测量电阻的欧姆计(Ohmmeter)及惠斯顿电桥(Wheatstonebridge)。计器中使用的基本活子(movement)。主要有三达松发尔活子(D′Arsonvalmovement)、铁翼式活子(Iron-Vanetypemovement)和力测式活子(Eleetrodynamometermovement)，每一种均可使用于d-c/a-c安培计、d-c/a-c伏特计、欧姆计、和惠斯顿电桥等电量仪器，另外，力测式活子又是唯一能用于瓦特计中的一种，而上述的活子主要由轴承支持永久磁铁间的铁蕊线圈，螺旋弹簧可限制线圈转动、电流并且经其通过线圈，由于线圈与磁铁的通量互相作用，使线圈产生一转矩而转动，为常用电量仪器较常应用的计量方式，以指针读取被测量，又，杂项因素引起的误差及负载效应，为类比指针式之问题所在。本专利技术的主要目的，在于提供一种工业用三相多功能数位电力表，该电力表可同时显示三相电压、三相电流、实功率、视功率、虚功率、频率、功率因数、小时超前、落后、继电器输出状态、延迟时间、漏电流等多项数据。本专利技术的次要目的，在于使用数位处理计计算与类比计算机相互配合，以减少误差产生，因而可增加产品功能及减少电路成本。本专利技术的另一目的，在于取代传统复杂的三相电量仪器，而将各种电量转换，以数位方式将所有测得数据显示，以减少人为读取方式。本专利技术的再一目的，在于内含RS-232串列界面或RS-422界面，可与电脑连线做工厂整体集中电力监控。本专利技术的目的是这样实现的三相多功能数位电力表主要包含有一电压比压器、一电流比流器、一乘法器、一有效值转换器、一超前落后相位侦测电路、一电压/频率测量器、一加法器、一类比至数位转换电路、一微处理器单元、一显示器、一键盘电路、一静态记忆体、一蜂鸣器驱动电路、一数位至类比转换电路、一串列输出转换界面、一继电器输出装置，其特征为三相电压、电流V1、V2、V3，A1、A2、A3，输入至该三相电压比压器、三相电流比流器，再分别输入至该乘法器、有效值转换器与该超前落后相位侦测电路及该电压/频率计量器，而输入该乘法器者，系求得三相功率亦即Vn×An，该有效值转换器，主要将输入峰至峰值Vp-p的电压及电流转换成一有效值(RMS);同理，该超前落后相位侦测电路系测得电压与电流相位差，而该电压/频率计量器，主要系侦测传输于该加法器，并将三相功率相加，而其所求得的总功率与三相电压、电流，经由该有效值转换器所转换的有效值输入至类比至数位转换电路，并通过该微处理器单元搜集超前落后相位侦测电路所输出数据与电压/频率计量器数据，利用该键盘电路由外界操控，将所有三相电力数据输出，并显示于该显示器上，而所有输出数据可通过静态随机存取记忆体储存或撷取，而该存取数据更可通过微处理器单元指示将该数据输入至数位至类比转换器电路，而输出的类比数据为一类比输出装置的类比数据，上述数据可透过一串列输出转换界面，将数据传输予电脑而作一集中监控管理，另外，一切中断或错误讯息提供与外界控制开关，分别由蜂鸣器驱动电路与继电器输出装置执行。三相多功能数位电力表，其特征在于显示器内设一显示器驱动电路，该驱动电路为一多工显示扫描电路，主要由四十八个共阳极显示器，该四十八个共阳极显示器可均分为三组，每组十六只显示器，其中每组显示器的阳极U1～U16，U17～U32，U33～U48分别与晶体管θ1～θ16的集电极连接，而该每一晶体管的集电极并接三只显示器阳极端，而该晶体管的发射极接正5V电源，又，集成电路Ic1之接脚0～15(Y0～Y15)，分别与该晶体管Q1～Q16的基极限流电阻连接，而集成电路Ic2、Ic3、Ic4之2、5、6、9、12、15、16、19(管脚数PINNUMBER)分别与三组共阳极显示扫描电路，其中该集成电路Ic2、Ic3、Ic4负责将CPU送来的资料锁定，使扫描中显示器持续点亮。本专利技术的优点在于三相多功能数位电力表具有显示多项数据并可作上下限警报设定及降低契约容量减少误差，降低电力成本的功能，同时设有类比讯号输出，可连接记录器，并设有静态随机存取记忆体CMOSSRAM可使资料输入受到完整保护。 附图说明图1为本专利技术三相多功能数位电力表安装电力箱外观立体图。图2为本专利技术多功能数位电力表安装电力箱内部平面图。图3为三相多功能数位电力表立体图。图4为本专利技术多功能数位电力表流程图。图5、6为本专利技术多功能数位电力表显示器驱动电路及按键扫描电路。图7为本专利技术多功能数位电力表数位电路图。图8为本专利技术多功能数位电力表类比电路图。图9为本专利技术多功能数位电力表整流平均值电路、RS-232讯号输出转换电路、参考电压部分、电源频率中断计数部分电路图。图10为本专利技术多功能数位电力表继电器输出电路、比流器、比压器输出电路图。以下结合附图通过具体实施例来详细说明本专利技术的构造及电路关系。参阅图1～3，为本专利技术三相多功能数位电力表安装电力箱外观立体图，内部平面图及三相多功能数位电力表立体图。一外形呈箱型体的电力箱101，该电力箱101上设有三相多功能数位电力表102，在三相多功能数位电力表102上设有共阳极七线段显示器(LED字幕显示组)103多组，该共阳极七线段显示器103可显示各种电流电位转变及比例数值，如视功率KVA(KilovoltAmpere)值，实功率KW(Kilowatts)值、三相电流A值、有功电度KWH(KilowattsHours)值……等，可使得三相电表及电力转换器集中于面板104而将所有数据一次显示，即可显示三相电压V、三相电流A、实功率KW、视功率KVA、虚功率KVAR、频率HZ、功率因数PF、小时KWH、小时(KVARH)……等，使得使用者一目了然，同时可由另一面显示输出状态，延迟时间、漏电流等多项数据。请参阅图4，为本专利技术三相多功能数位电力表流程图，如图所示主要经由三相电压比压器201，三相电流比流器202输入三相电压(V1、V2、V3)，三相电流(A1、A2、A3)，再分别输入乘法器203，有效值转换器207、超前落后相为侦测电路208及电压/频率计量器209，而输入该乘法器203者，系求得三相功率者(亦即VnxAn)，而有效值转换器207者，主要将输入峰至峰值(Vp-p)的电压及电流转换成一有效值(R本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相多功能数位电力表，主要包含有：一电压比压器、一电流比流器、一乘法器、一有效值转换器、一超前落后相位侦测电路、一电压／频率测量器、一加法器、一类比至数位转换电路、一微处理器单元、一显示器、一键盘电路、一静态记忆体、一蜂鸣器驱动电路、一数位至类比转换电路、一串列输出转换界面、一继电器输出装置，其特征为：三相电压、电流Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３，Ａ１、Ａ２、Ａ３，输入至该三相电压比压器、三相电流比流器，再分别输入至该乘法器、有效值转换器与该超前落后相位侦测电路及该电压／频率计量器，而输入该乘法器者，系求得三相功率亦即Ｖｎ×Ａｎ，而该有效值转换器，主要系将输入峰至峰值Ｖｐ－ｐ电压及电流转换成一有效值（ＲＭＳ）；同理，该超前落后相位侦测电路系测得电压与电流相位差，而该电压／频率计量器，主要系侦测传输于该加法器，并将三相功率相加，而其所求得总功率与三相电压、电流，经由该有效值转换器所转换的有效值输入至类比至数位转换电路，并通过该微处理器单元搜集超前落后相位侦测电路所输出的数据与电压／频率计量器数据，利用该键盘电路由外界操控，将所有三个电力数据输出，并显示于该显示器上，而所有输出数据可通过静态随机存取记忆体储存或撷取，而该存取数据更可通过微处理器单元指示将该数据输入至数位至类比转换器电路，而输出的类比数据为一类比输出装置的类比数据，而上述数据可通过一串列输出转换界面，将数据传输予电脑而作一集中监控管理，另外，一切中断或错误讯息提供与外界控制开关，分别由蜂鸣器驱动电路与继电器输出装置执行。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢纪畅，
申请(专利权)人：卢纪畅，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]