三相高精度宽量程电能表制造技术

本实用新型专利技术涉及三相电子式电能表，尤其是三相高精度宽量程电能表，包括微控制器，其特点是，所述微控制器与一宽量程计量芯片连接。本实用新型专利技术的电能表与现有技术相比，一是具有更高的准确度等级，能够实现高于０．２Ｓ级的电能计量，二是具有较宽的电流测量范围：０．０１Ａ～２００Ａ，能够满足不同时期，不同用户的需求；三是为电网的智能化管理带来极大的方便；四是能够最大化的节省人力和物力，不会因频繁的更换电能表而带来的人力和物力的浪费。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及三相电子式电能表，尤其是三相高精度宽量程电能表。
技术介绍
目前对于三相电能的计量可以分为三种方式一是采用单个或者三个通用计量芯 片加MCU的方式，如ADI、Cirrus等公司的计量器件；二是采用4/6路同步采样12位或16 位ADC与RISC技术的MCU或DSP配套的软件实时处理计量技术。如采用AD73360AR等模 数转换器件与PIC17/18或AVR系列RISC指令单片机等组成的测量系统，这在多功能表部 分的应用比较普及，而更复杂的基于DSP数字信号处理器(如TI的TMS320系列与ADI的 ADSP219X等)的电能表主要应用于高精度关口计量；三是采用电能表生产商独立开发的 ASIC专用计量芯片。采用通用计量芯片的三相电能表由于对于电能计量方面技术成熟，运行稳定，二 次开发容易等特点而得到了广泛的应用，但是这些通用的计量器件的量程一般为4 8倍 的过载，属于专用计量的范畴。随着人们生活水平的不断提高，用电量不断增加，需要根据 用户的需求更换电能表，给电网的智能化管理和维护带来很大的麻烦，同时易造成人力和 物力的浪费。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种具有更高准确度等级和较宽电流测量范围的三相 高精度宽量程电能表。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是一种三相高精度宽量程电能表，包括微控制器，其特别之处在于，所述微控制器与 一宽量程计量芯片连接。其中宽量程计量芯片为采用具有霍尔效应电能计量方法的集成电路。其中宽量程计量芯片为瑞士兰吉尔公司的计量芯片LGG-MESA。其中还包括IXD显示器模块，该IXD显示器模块由IXD显示屏与IXD控制器组成， 该LCD控制器通过接口电路与微控制器电连接。其中微控制器为16位或32位微控制器。本技术的电能表与现有技术相比，一是具有更高的准确度等级，能够实现高 于0. 2S级的电能计量，二是具有较宽的电流测量范围0. OlA 200A，能够满足不同时期， 不同用户的需求；三是为电网的智能化管理带来极大的方便；四是能够最大化的节省人力 和物力，不会因频繁的更换电能表而带来的人力和物力的浪费。附图说明附图1为本技术中宽量程计量芯片的霍尔效应原理图；附图2为本技术电能表的逻辑原理框图。具体实施方式以下结合附图来对本技术作进一步详细的说明本技术公开了一种全密封式设计的电子式三相高精度宽量程电能表，如图2 所示，该电能表主要包括基于霍尔效应的高精度宽量程电能计量芯片、16位微控制器、系统 时钟、电源管理、红外通信接口、RS485通信接口、IXD显示器、FLASH大容量存储器、继电器 等几部分电路。在实现宽量程电能计量部分的测量前端采用紫铜直通端子，实现宽量程电 能的计量。宽量程计量芯片为瑞士兰吉尔(Landis+Gyr)公司的计量芯片LGG-MESA，还包括 IXD显示器模块，该IXD显示器模块由IXD显示屏与IXD控制器组成，该IXD控制器通过接 口电路与微控制器电连接，微控制器为16位或32位微控制器。本技术的工作原理如下一是宽量程电能的计量采用霍尔效应原理，如图1所示，霍尔电势差的大小和电 流I及磁感强度B成正比，而与板的厚度d成反比。霍尔电势差可Uh定量地表示为Uh = Rh IB/d式中RH称为材料性质有关的霍尔系数，其值为。这里n、q分别为载流子数密度 和载流子的电荷量。根据霍尔效应原理，让恒流源I通过均勻厚度的半导体PN结，将待测量的电信号 i(如相电流信号Ia、Ib、/Ic)转化为磁场强度信号B，通过测量Uh的电位值，可以建立起下 列线性关系Uh = kH · i其中kH为材料性质有关的系数，i为被测量的电参数信号(如相电流信号la、lb、 Ic)。与采用电流互感器(CT)的常规测量相比，霍尔效应电流传感器具有测量电流范围 大，动态范围宽，且大电流不会使传感器饱和；输出线性度高，精度高，带宽高(DC 5MHz)， 可測直流分量；高测量增益，使器件误差对产品性能影响很小；输入阻抗大，电流回路损耗 低；输入输出信号之间的角差小等特点。二是采用具有霍尔效应原理的三相宽量程高精度计量芯片，该芯片内部集成了霍 尔传感器、信号调理器、Σ -Δ原理的16位ADC、三阶SINC滤波器、偏置补偿电路、基准电压 源、可编程电流/电压延迟电路、直流分流消除电路等功能，能够实现高精度电能的计量。三是在三相宽量程测量前端对要测量的三相电流通过专用宽量程信号采集端子， 端子部分特别设计了一个磁性扣件与宽量程计量芯片的霍尔传感器形成磁接触。电压信号 以分压方式将信号变换到宽量程计量芯片需要的范围，从而实现了宽量程电能的计量。四是宽量程计量芯片采集电网实时数据，微控制器通过SPI接口将将计量芯片采 集的数据进行分析、运算处理，并将分析处理后的数据保存在RAM区域，存储器和大容量 FLASH 内。五是微控制器把相应的数据通过IXD显示，红外，RS485通信等方式传输给管理 端，此部分的数据传输满足相应的行业技术协议。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。权利要求一种三相高精度宽量程电能表，包括微控制器，其特征在于所述微控制器与一宽量程计量芯片连接。2.如权利要求1所述的三相高精度宽量程电能表，其特征在于其中宽量程计量芯片 为采用具有霍尔效应电能计量方法的集成电路。3.如权利要求1或2所述的三相高精度宽量程电能表，其特征在于其中宽量程计量 芯片为瑞士兰吉尔公司的计量芯片LGG-MESA。4.如权利要求1或2所述的三相高精度宽量程电能表，其特征在于其中还包括LCD显 示器模块，该IXD显示器模块由IXD显示屏与IXD控制器组成，该IXD控制器通过接口电路 与微控制器电连接。5.如权利要求1或2所述的三相高精度宽量程电能表，其特征在于其中微控制器为 16位或32位微控制器。专利摘要本技术涉及三相电子式电能表，尤其是三相高精度宽量程电能表，包括微控制器，其特点是，所述微控制器与一宽量程计量芯片连接。本技术的电能表与现有技术相比，一是具有更高的准确度等级，能够实现高于0.2S级的电能计量，二是具有较宽的电流测量范围0.01A～200A，能够满足不同时期，不同用户的需求；三是为电网的智能化管理带来极大的方便；四是能够最大化的节省人力和物力，不会因频繁的更换电能表而带来的人力和物力的浪费。文档编号G01R22/06GK201773151SQ201020265820公开日2011年3月23日 申请日期2010年7月22日 优先权日2010年7月22日专利技术者党政军, 常兴智, 罗长荣 申请人:宁夏隆基宁光仪表有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相高精度宽量程电能表，包括微控制器，其特征在于：所述微控制器与一宽量程计量芯片连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：常兴智，党政军，罗长荣，
申请(专利权)人：宁夏隆基宁光仪表有限公司，
类型：实用新型
国别省市：64[中国|宁夏]