隔离式直流电能表制造技术

本实用新型专利技术公开一种隔离式直流电能表，包括电流感应模块、采样模块、计量模块以及微控制模块；通过所述的微控制模块，分别对多路用电回路进行电能计量，电压电流状态检测，所述的采样模块采集各回路的用电状态，所述的微控制模块以及计量模块从而能够根据采集的数据准确检测到设备充放电，负荷情况以及设备过欠压状态等。所述的电流感应模块能够隔离测量用电回路电流，在不对原有回路做更动的情况下计量监测，达到其他电能表无法实现的功能，适用于用电回路改造困难或者不能进行更动的场合。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术关于用电回路的测量、监控以及电能计量的技术，主要应用于如通讯等对直流用电设备应用广泛的领域，能够在不对原有电路进行任何更改的情况下同时对用电回路进行电能的计量和电压电流监测，具体涉及一种隔离式直流电能表。
技术介绍
通信领域通常使用的是直流电源，因此对直流电的测量、监控和电能的计量有着迫切的需求，随着通讯技术的不断发展，一部分通讯基站需要新添加对用电设备进行电能计量和电压电流等状态进行监控的需求，由于通讯行业的特殊性，要求在不断电达到情况下达到上述需求，隔离式直流电能表就是在此背景下产生的，它能够在不对用电电路进行任何更改的情况下进行电能计量和电压电流监控，通过上位机软件可以获取监控状态。
技术实现思路
本技术的目的是为了提供一种能够隔离测量用电回路电流，即在不对原有回路做更动的情况下计量检测，达到其他电表无法能够实现的功能。为了解决上述技术问题，本技术提供一种隔离式直流电能表，包括电流感应模块、采样模块、计量模块以及微控制模块；所述采样模块包括信号输入端、第一信号输出端以及第二信号输出端；所述计量模块包括计量芯片、第一信号输入端以及第二信号输入端；所述电流感应模块包括感应信号输入端以及感应信号输出端；计量模块的第一信号输入端与采样模块的第一信号输出端连接，第二信号输入端与采样模块的第二信号输出端连接；所述计量芯片包括第一至第七接口，计量芯片的第一接口与计量模块的第一信号输入端之间串联第一电阻，计量芯片的第二接口与计量模块的第二信号输入端之间串联第二电阻；计量芯片的第三至第六接口均与所述的微控制模块相连接；第七接口与电流感应模块的感应信号输出端相连接；所述微控制模块连接至少一个计量芯片。其中，所述电流感应模块包括霍尔电流传感器以及分压电路，所述分压电路包括第五电阻、第六电阻以及第七电阻，所述第五电阻的一端与霍尔电流传感器的输出端相连接，第五电阻的另一端串联第七电阻后连接至计量芯片的第七接口，所述第六电阻的一端连接至第五与第六电阻串联处的节点，第六电阻的另一端接地。其中，所述采样模块包括信号转换单元以及分压单元，所述信号转换单元包括正输出端以及负输出端，所述分压单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端以及第二输出端；信号转换单元的正输出端与分压单元的第一输入端连接，负输出端与分压单元的第二输入端连接；所述分压单元的的第一输入端与第一输出端之间依次串联一电感、第一电阻；第二输入端与第二输出端之间依次串联第二电阻、第三电阻以及第四电阻。其中，所述分压单元还包括第一二极管、第二二极管以及第三二极管；所述第一二极管的一端连接所述电感与第一电阻串联的节点，另一端连接第二电阻与第三电阻串联的节点；所述第二二极管与第三二极管相串联，串联的公共节点接地，串联后的整体其一端连接于第一电阻与第一输出端的节点，另一端连接于第三电阻与第二输出端的节点。其中，所述第一二极管为瞬态抑制二极管，第二二极管、第三二极管为表面贴装低 泄漏锗二极管。本技术的有益效果是采用电流感应模块进行电流采样，能够在不对原有设 备，用电电路做任何更改的情况下进行直流电能计量和用电电路状态检测，使用十分方便。附图说明图1所示为本技术的采样模块的电路结构示意图；图2所示为本技术的计量模块的电路结构示意图；图3所示为本技术的微控制模块的电路结构示意图；图4所示为本技术的电流感应模块的霍尔电流传感器的信号接口；图5所示为本技术的电流感应模块的分压电路的结构示意图。具体实施方式为详细说明本技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施 方式并配合附图详予说明。本实施方式提供一种隔离式直流电能表，该电能表通过所述的微控制单元进行片 选，所述的微控制单元能够连接多个计量芯片，从而通过所述的微控制模块实现上位机软 件获取监控状态，所述的电流感应模块应用霍尔电流传感器，开口式的霍尔电流传感器直 接安装在供电回路上，能够通过感应用电回路的磁场强度转换出相应的信号，不会对用电 回路造成任何影响。具体的，所述的隔离式直流电能表，包括电流感应模块、采样模块、计量模块以及 微控制模块；参阅图中所示，其中图1表示了采样模块的电路结构示意图，图2表示了采样 模块的电路结构示意图，图3表示了采样模块的电路结构示意图，图4表示了所述的电流感 应模块的霍尔电流传感器的信号接口。所述采样模块包括信号输入端(图1所示的VS+以及VS-)、第一信号输出端以及第 二信号输出端；所述计量模块包括计量芯片、第一信号输入端以及第二信号输入端；所述 电流感应模块包括感应信号输入端以及感应信号输出端；计量模块的第一信号输入端与采样模块的第一信号输出端连接，如图1以及图2 中所示的连接节点VP，第二信号输入端与采样模块的第二信号输出端连接；如图1以及图2 中所示的连接节点VN。所述计量芯片为ATT7053A，包括第一至第七接口，参阅图2所示，所述第一至第六 接口依次为所述计量芯片的第6引脚、第7引脚、第18引脚、第19引脚、第20引脚以及第 21引脚，第七接口为计量芯片的第10引脚；计量芯片的第一接口与计量模块的第一信号输 入端之间串联第一电阻R211，计量芯片的第二接口与计量模块的第二信号输入端之间串联 第二电阻R210 ；计量芯片的第三至第六接口均与所述的微控制模块相连接；即所述的第18引脚、 第19引脚、第20引脚以及第21引脚与微控制模块相应的管脚相互连接。其中所述的第 六接口即第18引脚为片选端，所述微控制模块连接至少一个计量芯片，所述的微控制模块通过其片选端选择所要控制的计量芯片，参见图3所示，所述微控制模块的片选端分别为SPICS1、SPICS2、SPICS3 以及 SPICS4。计量芯片的第七接口与电流感应模块的感应信号输出端相连接；本技术中，所述的电流感应模块包括霍尔电流传感器以及分压电路，参阅图5，所述分压电路包括第五电阻R200、第六电阻R201以及第七电阻R202，所述第五电阻R200的一端与霍尔电流传感器的输出端相连接，第五电阻R200的另一端串联第七电阻R202后连接至计量芯片的第七接口，如图所示即图中VllP连接点。所述第六电阻R201的一端连接至第五与第六电阻串联处的节点，第六电阻R201的另一端接地。参阅图4所示，所述的霍尔电流传感器的信号接口中，其中+15V、-15V和GND为传感器的电源接口，为传感器提供工作电源，ISl为霍尔电流传感器的信号输出口，其与所述第五电阻R200的一端相互连接，此信号反应所测电流线路中的电流大小，通过对采样模块的信号处理以及软件修正达到对测量电流的准确监控和测量。用电回路电流经过霍尔电流传感器转换后通过分压电阻R200，R201分压电路分压后送给计量芯片，其中D201起到信号钳制对计量芯片加以保护。本技术中，所述采样模块的信号输入端对回路的电能进行采样，具体的，是对供电回路上的电压进行采样，并将采样到的信号通过所述的第一信号输出端、第二信号输出传递给计量模块的第一信号输入端与第二信号输入端，通过计量模块的计量芯片对回路的电能进行准确监控和电能的准确计量。专业电能计量芯片通过软件配置和误差修调计达到上述目的。所述的微控制模块通过SPI总线进行通讯，即SPICSl，S本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隔离式直流电能表，其特征在于：包括电流感应模块、采样模块、计量模块以及微控制模块；所述采样模块包括信号输入端、第一信号输出端以及第二信号输出端；所述计量模块包括计量芯片、第一信号输入端以及第二信号输入端；所述电流感应模块包括感应信号输入端以及感应信号输出端；计量模块的第一信号输入端与采样模块的第一信号输出端连接，第二信号输入端与采样模块的第二信号输出端连接；所述计量芯片包括第一至第七接口，计量芯片的第一接口与计量模块的第一信号输入端之间串联第一电阻，计量芯片的第二接口与计量模块的第二信号输入端之间串联第二电阻；计量芯片的第三至第六接口均与所述的微控制模块相连接；第七接口与电流感应模块的感应信号输出端相连接；所述微控制模块连接至少一个计量芯片。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩安孟，张平，张玉清，尚成才，
申请(专利权)人：深圳市思达仪表有限公司，
类型：实用新型
国别省市：