[发明专利]基于DSC技术的盘装三相综合电量表

说明书

技术领域

本发明涉及盘装三相综合电量表，尤其是一种基于DSC技术的盘装三相综合电量表。

背景技术

通常三相综合表的技术实现，其方案一般有以下几种：一、采用计量芯片来实现电量的采集；二、通过ARM等嵌入式系统来运算实现电量的采集；三、利用AD转换器＋DSP芯片＋微处理器来达到电量的采集。这些方案都各有其弊端，计量芯片方案简单、成本低廉，但无法实现高精度、多功能的电量采集；ARM等嵌入式系统方案虽然在控制处理上有一定的优势，由于其自身的运行性能，很难实现实时高精度的运算；利用AD转换器＋DSP芯片＋微处理器的方案硬件过于复杂，成本太高。

中国专利号为“200920047879.X”的实用新型专利，提供了一种用电设备的综合测量仪表,包括与电源系统连接的最小系统、扩展RAM、CAN通信模块、开关量输入模块、模拟量输入模块，所述最小系统分别连接所述扩展RAM、CAN通信模块、开关量输入模块、模拟量输入模块。其优点是:可实时采集用电设备的三相电压、三相电流及零序电压、零序电流和三相电压的谐波总畸变率和三相电流的谐波总畸变电流、各项有功功率、无功功率、有功电量和无功电量,进行用电设备的监测，但是其为了保证精确度，使得电路的设计较为复杂，成本高。

发明内容

本发明提供一种基于DSC技术的盘装三相综合电量表，能够解决现有技术中的计量芯片硬件复杂或者精度不够的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是提供一种基于DSC技术的盘装三相综合电量表，包括主控芯片、A/D转换器、电压采样电路、电流采样电路和操作面板；所述主控芯片为DSC芯片；所述电压采样电路的输入端与外置电路相连接，用于采集电压数据，输出端与A/D转换器连接；所述电流采样电路的输入端与外置电路相连接，用于采集电流数据，输出端与A/D转换器相连接；所述A/D转换器将接收到的电压数据以及电流数据进行模数转换，并将模数转换后的电压数据和电流数据通过SPI总线输出至所述主控芯片；所述主控芯片根据接收到的电压数据和电流数据进行运算得出电量数据，并输出电量数据至操作面板；所述操作面板与主控芯片双向通信连接，所述操作面板包括显示设备和输入设备，所述显示设备用于将接收到的电量数据进行显示；所述输入设备用于接收外置控制信息，并传输至主控芯片。

其中，还包括WATCHDOG电路，WATCHDOG电路通过GPIO信号线与主控芯片连接。

其中，还包括电流转换电路，所述电流转换电路通过PWM控制信号线与主控芯片连接。

其中，所述电压采样电路包括多个电压采样模块，所述电压采样模块包括保护电路、电压互感器以及增益控制滤波回路，所述保护电路的输入端通过与外置电路相连接，所述保护电路的输出端与电压互感器的输入端相连接，所述电压互感器的输出端与增益控制滤波电路的输入端相连接，所述增益控制滤波回路的输出端与A/D转换器的输入端相连接。

其中，所述电流采样电路包括多个电流采样模块，所述电流采样模块包括增益控制滤波回路和电流互感器，所述电流互感器的输入端通过与外置电路相连接，输出端与增益控制滤波回路的输入端相连接；所述增益控制滤波回路的输出端与A/D转换器的输入端相连接。

其中，还包括报警输出电路，所述报警输出电路通过GPIO信号线与主控芯片相连接。

其中，所述报警输出电路包括多个报警输出模块，所述报警输出模块包括继电器驱动电路以及RS485保护电路，所述继电器驱动电路的输入端与主控芯片相连接，输出端与单刀双掷继电器的输入端相连接，所述单刀双掷继电器的输出端通过与外置电路相连接。

其中，还包括串口通信电路，所述串口通信电路包括高速光耦隔离电路、RS485PHY芯片以及RS485保护电路，所述高速光耦隔离电路与主控芯片双向通信连接，并通过RS485PHY芯片以及RS485保护电路与外置电路相连接，实现主控芯片与外置电路的数据通信。

采用上述技术方案，本发明具备的有益效果是：由于采用的主控芯片，其主控芯片采用DSC，利用DSC芯片优异的运算性能，丰富的外设接口和简单可靠的硬件电路，以及低廉的成本，易于扩展的功能，整合了DSP的数学运算和MCU的处理控制功能，实现计算与控制的一体化；本发明还对DSC主控芯片外围电路进行设计，电压采样电路与电流采样电路采集的电压或者电流数据传输到A/D转换器中进行A/D转换，A/D转换器通过SPI总线与主控芯片连接，实现电量信号的精确采集与分析；本发明的电路简单可靠，实现了低成本的应用。

附图说明