[实用新型]一种三相四线电子式分相计量电能表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电能表，尤其是一种三相四线电子式分相计量电能表。

背景技术

目前市场上所使用的三相电子式电能表，参考图1可知，由电流和电压采样单元、专用计量集成电路、计度器、电能脉冲输出指示灯、测试输出端口、远动脉冲输出和辅助电源等构成；被测三相电压和三相电流经各自的采样单元电路变换成适当的信号，输入到专用计量集成电路，经过一系列运算，转换为与被测三相功率成比例的频率脉冲信号，经分频后驱动步进电机计度器，从而实现三相电能计量。

上述的三相电子式电能表，由于结构上和计量原理的限制，只能显示三相的总电量之和，不能分别计量分相(每一相)电量及其分相(每一相)的反向电量，不能计量缺相时间，不能进行远程通讯，功能也很单一，而且容易被窃电(电流反向窃电)。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能分别计量和显示三相的正向总电量、三相的反向总电量、正向的分相电量、反向的分相电量，能显示每一相的缺相时间，总的缺相时间具有通讯功能又能防窃电的三相四线电子式分相计量电能表。

本实用新型是通过如下方案实现的：一种三相四线电子式分相计量电能表，包括电流采样单元、电压采样单元、LED显示单元，其特征在于所述的三相四线电子式分相计量电能表还包括三组信号采样处理通道和中央处理器，每组信号采样处理通道包括单相电流采样单元、单相电压采样单元、电流差分放大单元、电流A/D转换单元、电压差分放大单元、电压A/D转换单元、相位校正单元、高通滤波单元、乘法器、低通滤波单元和数字/频率转换器，中央处理器包括存储器和通讯接口，单相电流采样单元的输出端与电流差分放大单元的输入端连接，电流差分放大单元的输出端与电流A/D转换单元的输入端连接，电流A/D转换单元的输出端与相位校正单元的输入端连接，相位校正单元的输出端与高通滤波单元的输入端连接，高通滤波单元的输出端与乘法器的输入端连接，单相电压采样单元的输出端与电压差分放大单元的输入端连接，电压差分放大单元的输出端与电压A/D转换单元的输入端连接，电压A/D转换单元的输出端与乘法器的输入端连接，乘法器的输出端与低通滤波单元的输入端连接，低通滤波单元的输出端与数字/频率转换器的输入端连接，数字/频率转换器的输出端作为信号采样处理通道的输出端，三组采样处理通道的输出端分别与中央处理器的输入端连接，存储器与通讯接口连接，LED显示单元的输入端与中央处理器的输出端连接，单相电流采样单元采样得到的电流信号在信号采样处理通道内依次经过差分放大、A/D转换、相位校正和高通滤波处理后输出至乘法器，单相电压采样单元采样得到的电压信号在信号采样处理通道内经过依次经过差分放大、A/D转换后输出至乘法器，并与处理后的电流信号通过乘法器进行乘法运算，完成瞬时功率的的测量，相乘后的信号经过低通滤波输出至数字/频率转换器，转换成频率脉冲信号，高频脉冲信号输出至中央处理器，低频脉冲信号不处理，高频脉冲信号经中央处理器处理输出至LED显示单元，数据存储到存储器并通过通讯接口完成远程通讯。此项设置利用信号采样处理通道的差分放大、A/D转换、乘法器等功能，对采样单元得到的电压和电流信号进行处理，实现了对正向和反向分相电能瞬时功率的测量，并输出至中央处理器，由中央处理器进行处理输出，显示在LED显示屏上，并通过通讯接口完成远程通讯功能。

本实用新型的进一步设计为：三路电能计量由三个ADE7755电能计量IC来完成，由于单相电能计量芯片ADE7755本身具有防窃电功能，而且具有差分放大、A/D转换、相位校正、乘法器、相位校正、高通滤波、低通滤波、数字/频率转换功能，不需要再设置其他的电路组合，此款计量芯片组成的三相电表，结构简单，同时实现了三相电表防窃电功能，分相电能计量功能，反向电能计量功能。

本实用新型的更进一步设置为：所述的通讯接口由红外接口和RS485接口构成。此项设置把通讯接口分为红外接口和RS485接口，既可以远程抄表又可以与计算机联网进行数据传输，完成自动抄表等功能，操作使用方便。

本实用新型的更进一步设置为：电流采样单元通过电流互感器进行实现，电压采样单元通过电阻分压网络实现。此项设置采用简单可靠的采样单元方式，降低了成本。