一种低压断路器的高精度采样方法技术

本发明专利技术提供了一种低压断路器的高精度采样方法，包括以下步骤：步骤S1、断路器输入的三相电压信号通过电阻分压方式将信号进行降压，传输到计量芯片；步骤S2、将三相电流信号通过专用的计量互感器转换后，经过滤波电路后传输到计量芯片；步骤S3、计量芯片根据采集到的三相电压和电流信号进行内部计算得到原始数据；本发明专利技术能够在不影响保护功能的前提下，完成高精度电网参数测量。精度电网参数测量。精度电网参数测量。

A high precision sampling method for low voltage circuit breaker

【技术实现步骤摘要】
一种低压断路器的高精度采样方法


[0001]本专利技术涉及断路器
，特别是一种低压断路器的高精度采样方法。

技术介绍

[0002]传统的低压断路器中，一般是通过普通的电流互感器获取电流采样信号，然后进行计算，该类方式有两个问题：一是这类互感器线性度很差，精度很低，通常主要用于保护，只能满足保护功能的精度要求，远远无法达到计量标准的精度要求；二是采集的电流和电压信号，需要经过MCU的复杂计算才能得到功率、电能等更多的计量参数，并且还要增加相位补偿等各种复杂的处理，由于所涉及的硬件和软件影响因素较多，即使经过上述各种处理也仍然无法达到计量标准的精度要求，只能满足一般用途的电网参数测量要求。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种能够在不影响保护功能的前提下，完成电网参数测量的低压断路器。
[0004]本专利技术通过以下方法来实现：一种低压断路器的高精度采样方法，包括以下步骤：
[0005]步骤S1、断路器输入的三相电压信号通过电阻分压方式将信号进行降压，传输到计量芯片；
[0006]步骤S2、将三相电流信号通过专用的计量互感器转换后，经过滤波电路后传输到计量芯片；
[0007]步骤S3、计量芯片根据采集到的三相电压和电流信号进行内部计算得到原始数据。
[0008]进一步的，所述步骤S1进一步具体为：将断路器上电，上电后断路器将输入的三相电压信号进行降压，降压后将电压、电流、功率和电能的测量值传输至计量芯片内，从而实现低压断路器的采样操作。
[0009]进一步的，所述步骤S3进一步具体为：计量芯片根据采集到的电压、电流、功率和电能测量参数进行读取，再乘以校准系数，从而校准计算出真实的电压、电流、功率和电能测量参数，所述校准是通过高精度标准源向断路器输出额定电压、额定电流，然后断路器的校准界面分别进入电压校准、电流校准、功率校准的校准界面，断路器即完成自动校准操作。
[0010]进一步的，所述断路器包括PCB板，所述PCB板上设置有单片机和计量芯片，所述单片机和计量芯片左右设置，所述PCB板上设置有用于为系统时钟供电的纽扣电池，所述PCB板上左右两端均设置有排母连接器，所述PCB板上端从左至右依次设置有光耦、接口芯片、插拔式接线端子。
[0011]进一步的，所述电阻分压方式包括电阻R57、电阻R58、电阻R59、电阻R60、电阻R61、电阻R62、电阻R63、电阻R64、电阻R65、电阻R66、电阻R67、电阻R68、电阻R69、电阻R70和电阻R71，所述电阻R57、电阻R58、电阻R59、电阻R60、电阻R61串联后一端与SAM
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VA端口连接，另
一端与VAP端口连接，所述电阻R62、电阻R63、电阻R64、电阻R65、电阻R66串联后一端与SAM
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VB端口连接，另一端与VBP端口连接，所述电阻R67、电阻R68、电阻R69、电阻R70和电阻R71串联后一端与SAM
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VC端口连接，另一端与VCP端口连接。
[0012]进一步的，所述滤波电路包括电阻R97、电阻R90、电容C74、电容C64、电容C93、电阻R94、电阻R93、电阻R98和电容C65，所述电阻R97与所述电阻R90一端串联后与CT
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IAP端口连接，所述电阻R97另一端与所述电容C74一端串联后与IAP端口连接，所述电阻R90另一端与所述电阻R94一端串联后接地，所述电阻R94另一端与所述电阻R93一端串联后与CT
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IAN端口连接，所述电阻R93另一端与所述电容C64一端串联后与IAN端口连接，所述电容C64另一端与所述电容C74另一端串联后接地，所述电容C93一端与IAP端口连接，所述电容C93另一端与IAN端口连接；所述电阻R98一端与UAP端口连接，所述电阻R98另一端与所述电容C65一端串联后接地，所述电容C65另一端与UAP端口连接。
[0013]进一步的，所述计量芯片电路包括U15A芯片、U15B芯片和U15C芯片，所述U15A芯片的4号引脚接入IAN引线，所述U15A芯片的5号引脚接入IAP引线连接，所述U15A芯片的6号引脚接入IBN引线，所述U15A芯片的7号引脚接入IBP引线连接，所述U15A芯片的8号引脚接入ICN引线，所述U15A芯片的9号引脚接入ICP引线连接，所述U15A芯片的10号引脚接入INN引线连接，所述U15A芯片的11号引脚接入INP引线连接，所述U15A芯片的13号引脚接入UAP引线连接，所述U15A芯片的14号引脚接入UBP引线连接，所述U15A芯片的15号引脚接入UCP引线连接，所述U15A芯片的16号引脚与电容C81一端连接后与电阻R111一端连接，所述电容C81另一端与所述电阻R111另一端串联后接地；所述U15B芯片的30号引脚与电阻R123一端连接，所述电阻R123另一端与PMEM
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IRQ0端口连接，所述U15B芯片的26号引脚与电阻R116一端连接，所述电阻R116另一端与CF1端口连接，所述U15B芯片的27号引脚u电阻R117一端连接，所述电阻R117另一端与CF2端口连接，所述U15B芯片的22号引脚与晶振Y4一端连接，所述晶振Y4一端与电容C77一端连接，所述晶振Y4另一端与电容C76一端连接，所述电容C76另一端与所述电容C77另一端串联后接地，所述晶振Y4的另一端接入所述U15B芯片的23号引脚，所述U15B芯片的38号引脚与电阻R119一端连接，所述电阻R119另一端与PMEM
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CS端口连接，所述U15B芯片的39号引脚与电阻R120一端连接，所述电阻R120的另一端与PMEM
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CLK端口连接，所述U15B芯片的40号引脚与电阻R121一端连接，所述电阻R121的另一端与PMEM
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DOUT端口连接，所述U15B芯片的41号引脚与电阻R122一端连接，所述电阻R122的另一端与PMEM
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DIN端口连接；所述U15C芯片的19号引脚与电容C89一端连接，所述电容C89另一端接地，所述电容C89一端与电阻R124一端连接，所述电阻R124另一端与电阻R109一端串联后与PMEM
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SLP端口连接，所述电阻R109另一端与VCC端口连接，所述U15C芯片的42号引脚与电容C80一端串联后与电阻R110一端连接，所述电阻R110另一端与VCC端口连接，所述U15C芯片的18号引脚与所述电容C80另一端串联后接地，所述U15C芯片的2号引脚与电容C62一端串联后与VCC端口连接，所述U15C芯片的1号引脚与电容C78一端和电容C61一端串联，所述U15C芯片的12号引脚与电容C60一端连接，所述电容C60另一端、电容C61另一端、电容C62另一端和电容C78另一端串联后接地；所述U15C芯片的21号引脚与RST端口连接，所述U15C芯片的20号引脚接地，所述U15C芯片的25号引脚与电阻R107一端连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压断路器的高精度采样方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、断路器输入的三相电压信号通过电阻分压方式将信号进行降压，传输到计量芯片；步骤S2、将三相电流信号通过专用的计量互感器转换后，经过滤波电路后传输到计量芯片；步骤S3、计量芯片根据采集到的三相电压和电流信号进行内部计算得到原始数据。2.根据权利要求1所述的一种低压断路器的高精度采样方法，其特征在于：所述步骤S1进一步具体为：将断路器上电，上电后断路器将输入的三相电压信号进行降压，降压后将电压、电流、功率和电能的测量值传输至计量芯片内，从而实现低压断路器的采样操作。3.根据权利要求1所述的一种低压断路器的高精度采样方法，其特征在于：所述步骤S3进一步具体为：计量芯片根据采集到的电压、电流、功率和电能测量参数进行读取，再乘以校准系数，从而校准计算出真实的电压、电流、功率和电能测量参数，所述校准是通过高精度标准源向断路器输出额定电压、额定电流，然后断路器的校准界面分别进入电压校准、电流校准、功率校准的校准界面，断路器即完成自动校准操作。4.根据权利要求1所述的一种低压断路器的高精度采样方法，其特征在于：所述断路器包括PCB板，所述PCB板上设置有单片机和计量芯片，所述单片机和计量芯片左右设置，所述PCB板上设置有用于为系统时钟供电的纽扣电池，所述PCB板上左右两端均设置有排母连接器，所述PCB板上端从左至右依次设置有光耦、接口芯片、插拔式接线端子。5.根据权利要求1所述的一种低压断路器的高精度采样方法，其特征在于：所述电阻分压方式包括电阻R57、电阻R58、电阻R59、电阻R60、电阻R61、电阻R62、电阻R63、电阻R64、电阻R65、电阻R66、电阻R67、电阻R68、电阻R69、电阻R70和电阻R71，所述电阻R57、电阻R58、电阻R59、电阻R60、电阻R61串联后一端与SAM
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VA端口连接，另一端与VAP端口连接，所述电阻R62、电阻R63、电阻R64、电阻R65、电阻R66串联后一端与SAM
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VB端口连接，另一端与VBP端口连接，所述电阻R67、电阻R68、电阻R69、电阻R70和电阻R71串联后一端与SAM
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VC端口连接，另一端与VCP端口连接。6.根据权利要求1所述的一种低压断路器的高精度采样方法，其特征在于：所述滤波电路包括电阻R97、电阻R90、电容C74、电容C64、电容C93、电阻R94、电阻R93、电阻R98和电容C65，所述电阻R97与所述电阻R90一端串联后与CT
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IAP端口连接，所述电阻R97另一端与所述电容C74一端串联后与IAP端口连接，所述电阻R90另一端与所述电阻R94一端串联后接地，所述电阻R94另一端与所述电阻R93一端串联后与CT
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IAN端口连接，所述电阻R93另一端与所述电容C64一端串联后与IAN端口连接，所述电容C64另一端与所述电容C74另一端串联后接地，所述电容C93一端与IAP端口连接，所述电容C93另一端与IAN端口连接；所述电阻R98一端与UAP端口连接，所述电阻R98另一端与所述电容C65一端串联后接地，所述电容C65另一端与UAP端口连接。7.根据权利要求1所述的一种低压断路器的高精度采样方法，其特征在于：所述计量芯片电路包括U15A芯片、U15B芯片和U15C芯片，所述U15A芯片的4号引脚接入IAN引线，所述U15A芯片的5号引脚接入IAP引线连接，所述U15A芯片的6号引脚接入IBN引线，所述U15A芯片的7号引脚接入IBP引线连接，所述U15A芯片的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许为松，郑常营，邱德晟，李建生，李明辉，许为钤，郑军立，翁长进，杨冲，魏光荣，钟夏光，郑兴君，杨春凤，赵坤，刘艳辉，
申请(专利权)人：福建鑫博亿电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：