[发明专利]一种三相数字电量变送器

说明书

技术领域

本发明涉及变送器领域，具体说的是一种三相数字电量变送器。

背景技术

三相电量变送器在供电网络中的应用越来越广泛，目前市场上的多数三相电量变送器虽然能够测量三相交流电压、电流、功率、功率因数、频率等电参数，并计量获得电能脉冲信号；但由于现有技术的三相电量变送器的计量功能是通过单片机编程计算获取的，因此测量精度不高。再来，由于其信号采样单元为外置结构，基础配备为电压互感器、电流互感器、稳压分压电路，采集到三相交流电信号后，只能通过采集电阻，转变为感应电压才能被测量的局限性。因此，操作人员需要配合实际工况(所采集的三相交流电压和三相电流电信号的大小)，从多种接线方式(如三相三线、三相四线)中选择匹配的一种，等才能成功采集三相交流电信号，并适用于高电压低电流或低电压高电流的电能测试；进一步的，现有技术的三相数字电量变送器功能也不完善，存在调试复杂、显示观察不方便、成本高等缺陷。

公开号为CN203811681U的专利申请公开了一种电量变送器，具体公开了一种基于FPGA现场可编程门阵列结合三模冗余技术的具备容错功能的电量变送器，包括三相信号采集模块、信号调理模块、A/D采样模块、频率测量模块、FPGA控制器模块、CAN总线通信模块和电源模块，克服了现有电量变送器在任意三相变送出错时将直接导致最终变送结果错误，以至引发系统开环或设备误动作，导致整个系统瘫痪的缺陷。

现有技术以及上述专利的电量变送器在电信号采集过程中，均通过外置的信号采集模块来实现，因此，在实际操作过程中，便需要依据实际工况考虑相适配的接线方式，操作过程复杂，且容易出错，导致无法实现电参数的测量；同时，采用单片机对电信号进行计量运算，测量精度较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种三相数字电量变送器，实现兼容多种类型的三相交流电信号输入，提高测量效率；同时又能提高测量精度。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种三相数字电量变送器，包括依次连接的信号采集单元、计量单元以及单片机处理单元；所述信号采集单元位于所述三相数字电量变送器内部；

所述信号采集单元包括电压互感器、电流互感器、分流电路和稳压分压电路；所述电压互感器连接稳压分压电路，所述电流互感器连接分流电路，所述稳压分压电路和分流电路分别连接所述计量单元；

所述信号采集单元，用于实时采集三相交流电压信号和三相交流电流信号，将所述三相交流电压信号和三相交流电流信号分别转换为mv级别的模拟电信号后输出至所述计量单元；

所述计量单元，用于对接收到的模拟电信号进行测量和计量，获取电参数以及电能脉冲信号，并输出至所述单片机处理单元；

所述单片机处理单元，用于控制所述电参数以及电能脉冲信号的输出。

本发明的有益效果在于：区别于现有技术的三相电量变送器测量精度不高、需要考虑多种接线方式的不足，本发明提供一种三相数字电量变送器，通过将信号采集单元内置，配合设有分流电路，能够将采集到的三相交流电流信号也转变为mv级别的模拟电信号供计量单元直接测量。通过电量变送器的内部调节，以及能够直接读取电信号进行测量的计量单元，实现了采用单一接线方式便能对不同工况的各类型三相交流电信号的兼容，降低了使用门槛，同时减小三相电量变送器的体积；进一步的，以计量单元直接计算获取电参数以及计量获取电能脉冲信号的方式取代单片机编程计算的测量方式，实现了对三相交流回路电信号的精确测量。

附图说明

图1为本发明一种三相数字电量变送器的结构示意图；

图2为本发明实施例二一种三相数字电量变送器的结构示意图。

标号说明：

1、信号采集单元；2、计量单元；3、单片机处理单元；

4、脉冲输出电路；5、变送输出模块；6、报警输出模块；7、通信模块；

8、按键显示模块；9、存储模块；

11、电压互感器；12、电流互感器；13、分流电路；14、稳压分压电路；

15、第一滤波电路；16、第二滤波电路。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：通过将信号采集单元内置，配合设有分流电路，能够将采集到的三相交流电流信号也转变为mv级别的模拟电信号供计量单元直接测量，实现了采用单一接线方式便能对不同工况的各类型三相交流电信号的兼容，降低了使用门槛。