[发明专利]高精度三相电能表及其计量方法有效
申请号: | 201210450117.0 | 申请日: | 2012-11-12 |
公开(公告)号: | CN103033682A | 公开(公告)日: | 2013-04-10 |
发明(设计)人: | 袁建香;冷学道;陆峰杰 | 申请(专利权)人: | 浙江涵普电力科技有限公司 |
主分类号: | G01R22/10 | 分类号: | G01R22/10;G01R21/133 |
代理公司: | 杭州杭诚专利事务所有限公司 33109 | 代理人: | 尉伟敏 |
地址: | 314300 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 高精度 三相 电能表 及其 计量 方法 | ||
1. 一种高精度三相电能表,其特征在于包括三相电压输入电路(1)、三相电流输入电路(2)、光耦隔离电路(3)、串并行数据转换电路(4)、微处理单元(5)、采样时序控制电路(6)、键盘单元(7)和显示单元(8)及提供给高精度三相电能表工作电压的电源变压器,三相电压输入电路(1)、三相电流输入电路(2)分别经光耦隔离电路(3)和所述的串并行数据转换电路(4)的输入端相连,串并行数据转换电路(4)的输出端、采样时序控制电路(6)、键盘单元(7)及显示单元(8)分别和所述的微处理单元(5)相连,采样时序控制电路(6)又分别和三相电压输入电路(1)、三相电流输入电路(2)的时序控制端相连。
2.根据权利要求1所述的高精度三相电能表,其特征在于所述的三相电流输入电路(2)中的每相电流输入电路包括有源补偿互感器(22)、程控运放电路(23)和AD转换电路(24),每相电流输入端子和有源补偿互感器(22)的输入端相连,有源补偿互感器(22)的输出端经程控运放电路(23)和AD转换电路(24)的输入端相连,AD转换电路(24)的输出端和所述的光耦隔离电路(3)的输入端相连,程控运放电路(23)的控制端经所述的光耦隔离电路(3)和所述的微处理单元(5)相连,AD转换电路(24)的时序控制端经所述的光耦隔离电路(3)和所述的采样时序控制电路(6)相连。
3.根据权利要求2所述的高精度三相电能表,其特征在于所述的有源补偿互感器(22)包括一次绕组N1、二次绕组N2、补偿绕组N3和励磁绕组N4及主铁芯(221)和辅助铁芯(222),一次绕组N1和有源补偿互感器(22)所属的该相电流输入端子相连,二次绕组N2上并接有一个取样电阻R,二次绕组N2和所述的程控运放电路(23)相连,补偿绕组N3和励磁绕组N4之间连接有一个补偿电路(223)。
4.根据权利要求1所述的高精度三相电能表,其特征在于所述的三相电压输入电路(1)中的每相电压输入电路包括电阻分压电路(12)、程控运放电路(13)和AD转换电路(14),每相电压输入端子经电阻分压电路(12)和程控运放电路(13)的输入端相连,程控运放电路(13)的输出端和AD转换电路(14)的输入端相连,AD转换电路(14)的输出端和所述的光耦隔离电路(3)的输入端相连,程控运放电路(13)的控制端经所述的光耦隔离电路(3)和所述的微处理单元(5)相连,AD转换电路(14)的时序控制端经所述的光耦隔离电路(3)和所述的采样时序控制电路(6)相连。
5.根据权利要求1或2或4所述的高精度三相电能表,其特征在于包括人机界面工控板(9),所述的显示单元(8)、键盘单元(7)分别经人机界面工控板(9)和所述的微处理单元(5)相连。
6.根据权利要求5所述的高精度三相电能表,其特征在于所述的电源变压器有一个初级线圈L1和十个次级线圈,其中次级线圈L2、次级线圈L4、次级线圈L6分别和每相电流输入电路中的模拟电路相连,次级线圈L3、次级线圈L5、次级线圈L7分别和每相电流输入电路中的数字电路相连,次级线圈L8和三相电压输入电路(1)中的模拟电路相连,次级线圈L9和三相电压输入电路(1)中的数字电路相连,次级线圈L10和所述的串并行数据转换电路(4)、微处理单元(5)及采样时序控制电路(6)相连,次级线圈L11和所述的人机界面工控板(9)相连。
7.一种如权利要求1所述的高精度三相电能表的计量方法,包括设在所述的微处理单元(5)内的外部中断模块和主循环模块,其特征在于所述的计量方法采用逐点处理方法,逐点处理方法为:所述的外部中断模块负责读取和存储包括三个电压波形数据及三个电流波形数据的一组数据;每读取一组数据,由外部中断模块进行一次电压值和电流值的平方和累加,然后减去前一个波形该点位的电压值和电流值的平方和,并把每个波形点的电压值和电流值的平方和作为中间值存储起来,获得电压电流有效值平方和;每读取一组数据,由外部中断模块进行一次电压和电流的点对点相乘并累加,然后减去前一个波形该点位的电压和电流的点对点乘积和,并把每个波形点的电压和电流的点对点乘积和作为中间值存储起来,获得功率有效值乘积和;所述的主循环模块再对获得的电压电流有效值平方和及功率有效值乘积和进行处理,完成计量。
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