采用PWM乘法运算的集合型电子电度表制造技术

一种采用ＰＷＭ乘法运算的集合型电子电度表，利用ＰＷＭ乘法运算和集合结构的特点，通过共用电压ＰＷＭ波，进一步节省多个电子电度表所需材料，简化电路和工艺，降低成本，提高可靠性。（*该技术在2003年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种采用PWM乘法运算的集合型电子电度表，属于电参量测量领域。现时之电度表为一个用户(独立电能计量通道)一个电度表的单体结构，而实际中却有许多是多个是电度表共同安装于一个表箱内，而且磁电式电度表之间有磁耦合，会产生互扰，因此专利申请号93103041.2的申请中表述了一个低成本的电子电度表结构，然而仍未能充分利用集合结构的特点，也未明确具体的传感方式。本技术的目的是提供一种采用PWM乘法运算的集合型电子电度表，具有更多共用部分，结构简洁、紧凑、低成本、工艺简单、高可靠等特点。本技术通过充分利用PWM乘法原理与集合型的特点，实现上述目的，主要特点1、采用脉冲调制(PWM)乘法运算原理，亦称为时间分割乘法原理，实现P＝U×I功率测量。2、电压信号用作PWM波调制，产生电压调宽脉冲，即PWM波。3、同一相线取电的电能计量通道可共用一个电压PWM波或PWM调制器。4、三相电压之PWM调制器可共用一个三角波或三角波发生器，经比较器与电压信号比较，产生调宽脉冲－－PWM波，见图4。5、电能传感器由电流／电压变换器、缓冲放大器、正反相电压开关和V－F变换器构成，其中电流／电压变换器将电流信号变换为电压信号，缓冲放大后用作正反相电压开关的参考端信号Ey，配合电压PWM波实现U×I的乘法运算，所得的积为功率信号，经V－F变换器积分并变换为电能脉冲。6、电能传感器的功率信号可直接连至V－F变换器，也可在两者之间插入滤波器。而电能传感器的电流／电压变换器可由电流互感器或分流器构成。7、电能传感器的电能输出为脉冲形式。8、计数显示终端可用各种类型的单片机、单板机或门阵列等数字处理部件检测电能脉冲，并显示输出电能数据。其中PWM波为二电平脉冲，因此在集合型并联负载时，无插入损耗和串扰问题，兼容能力和抗干扰能力优于其它模拟乘法原理之集合型电度表，而结构和成本优于数字乘法原理之电度表。与现有技术相比，本技术更简洁、紧凑、可靠，有更多共用部分，更低成本。图1、图2、 PWM乘法器工作原理图。图3、 常规PWM波调制器电路原理图。图4、 三相电压PWM波调制器电路原理图。图5、 电能传感器电路图。图6、 集合型系统结构图。PWM乘法运算原理电压比较器对三角波和调制信号比较后得脉冲输出，即PWM波，PWM波控制电压转换开关K，使Ex和－Ex交替输入滤波平均化电路，对应之平均值＋eave和－eave分别为＋eave＝Ex×T1／(T1＋T2) －eave＝－Ex×T2／(T1＋T2)总的输出平均值为Eo＝＋eave＋(－eave)＝Ex×(T1－T2)／(T1＋T2)因用Ey进行(T1－T2)／(T1＋T2)脉冲宽度调制所以Eyoc(T1－T2)／(T1＋T2) EoocEx×Ey工作原理参见图1、图2。 附图说明图1Ey调宽脉冲控制开关K轮流接通＋Ex和－Ex，在平均化后得乘积Eo输出。 图2低频信号Ey对于高频三角波为基本不变，三角波与Ey比较成为PWM波，并对Ex取样，得平均值Eo。图3三角波发生器产生线性对称三角波，经比较器与Ey比较产生PWM波；PWM波调制正反相电压开关K，令Ex经K轮流输出EX和－Ex，AZ为低通滤波器，作平滑化处理，产生平滑的乘积Eo；图中虚线框部分为正反相电压开关K，它的作用是在脉冲f控制下使输入之Ex信号变为与f相关之幅度为＋Ex和-Ex之脉冲信号输出。图4三角波发生器产生线性对称三角波，经比较器后产生三相电压PWM波fA.fB.fC。图5电能传感器包括电流／电压变换器、缓冲放大器、正反相电压开关和V－F变换器构成，其中电流／电压变换器将电流信号I变换为电压信号，缓冲放大后用作正反相电压开关的参考端信号Ex，电压PWM波控制正反相电压开关实现U×I的乘法运算，所得的积为功率信号，经V－F变换器积分并变换为电能脉冲。图6F为图4所示三相电压PWM波调制器，将UA.UB.UC变为fA.fB.fC，C1……Cn为图5所示电能传感器，Ii为电流输入端，fx为电流对相之电压PWM波；Wi为输出电能信号，S为计数显示终端，P为系统电源。权利要求1.一种采用PWM乘法运算的集合型电子电度表，其特征在于(1)电压信号作PWM波调制，产生电压调宽脉冲，即电压PWM波；(2)具有两个或两个以上在相同地点取同一相电的独立电能计量通道，可共用同一电压PWM波或PWM调制器。2.根据权利要求1所述的采用PWM乘法运算的集合型电子电度表，其特征在于具有两个或两个以上在相同地点的电压PWM调制器可共用一个三角波或三角波发生器。3.根据权利要求1所述的采用PWM乘法运算的集合型电子电度表，其特征在于电能传感器由电流／电压变换器、缓冲放大器、正反相电压开关和V－F变换器构成，其中电流／电压变换器将电流信号变换为电压信号，缓冲放大后用作正反相电压开关的参考端信号，配合电压PWM波实现U×I的乘法运算，所得的积为功率信号，经V－F变换器积分并变换为电能脉冲。4.根据权利要求3所述的采用PWM乘法运算的集合型电子电度表，其特征在于电能传感器的功率信号可直接连至V－F变换器，也可在两者之间插入滤波器。5.根据权利要求3所述的采用PWM乘法运算的集合型电子电度表，其特征在于电能传感器的电流／电压变换器可由电流互感器或分流器构成。专利摘要一种采用PWM乘法运算的集合型电子电度表，利用PWM乘法运算和集合结构的特点，通过共用电压PWM波，进一步节省多个电子电度表所需材料，简化电路和工艺，降低成本，提高可靠性。文档编号G01R22/00GK2181006SQ9321559公开日1994年10月26日 申请日期1993年6月7日 优先权日1993年3月19日专利技术者黎民 申请人:黎民本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用ＰＷＭ乘法运算的集合型电子电度表，其特征在于： （１）电压信号作ＰＷＭ波调制，产生电压调宽脉冲，即电压ＰＷＭ波； （２）具有两个或两个以上在相同地点取同一相电的独立电能计量通道，可共用同一电压ＰＷＭ波或ＰＷＭ调制器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：黎民，
申请(专利权)人：黎民，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]