[发明专利]一种电流测试仪表

说明书

技术领域

本发明属于电流表领域，尤其是涉及一种用于测量交流低压出线回路单 相电流的电流表。

背景技术

传统上在电力系统、电子、机械、工矿企业自备变电站等低压系统中使 用的电流表多数还是使用指针式单相电流表。指针式单相电流表缺点是读 数不精确，反应不够灵敏，线性误差较大等缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种电流测试仪表，以克服上述现有技术上 的不足，而提供一种结构简单、体积小、重量轻、精度高，价格低廉的实用 型电流测试仪表。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电流测试仪表，包括壳体、电源及电流采样板、控制及显示板；所 述壳体包括前面框、主壳体、按键帽和安装固定卡件；所述电源及电流采样 板输入工频交流电，通过整流、滤波、开关电源电路生成5V工作直流电源， 所述电流采样板部分由CT电流互感器、2.5V直流基准电压高频滤波电路组 成；所述控制及显示板由LM393比较器电路，4个轻触开关按键，四位LED 数码管驱动电路，CPU单片机系统组成；所述CT电流互感器接收到外部电 流信号后经过所述电流采样板的电阻，生成交流电压信号，该信号再叠加上 2.5V基准直流电压，经滤波电路后接到单片机AD口，同时与LM393比较 器的2.5V电压比较，得到电流信号的过零点，通过外部中断处理，作为采 样点的基准点，MCU经过真有效值算法得到电流有效值，并通过四位LED 数码管驱动电路送数码管显示。

进一步的，所述开关电源采用TOP222YN。

进一步的，所述CPU单片机系统采用STM8S105C6T6。

进一步的，所述CT电流互感器采用TA502-5A/2.5mA。

进一步的，所述数码管采用4位红色5.6寸带小数点的LED数码管。

相对于现有技术，本发明所述的电流测试仪表具有以下优势：

本发明通过真有效值算法，精准算出采样交流电流有效值。另外该设计 成功引入了交流信号过零点检测电路，不但可以作为交流信号采样点基准， 还可以对频率进行检测，大大提高采样精度及稳定性。本发明具有采用高精 度，减小线性误差，结构简单、在工控领域得到广泛应用。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的 示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在 附图中：

图1为本发明实施例所述的原理示意图；

图2为本发明实施例所述的信号处理图；

图3为本发明实施例所述的电流表主视图；

图4为本发明实施例所述的电流表结构示意图。

附图标记说明：

1前面框，2主壳体，3安装固定卡件，4按键帽

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特 征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1和图2，一种数字式单相交流监控电流表，它包括壳体、电源 及电流采样板，控制及显示板三部分组成。所述电源部分输入单相工频交流 电经整流后得到310V直流电，由TOP222YN及电子变压器组成的开关电源电 路生成工作电源，电流采样回路部分由CT电流互感器、2.5V直流基准电压 高频滤波电路组成；控制及显示板由LM393比较器电路，4个轻触开关按键， 四位LED数码管驱动电路，CPU单片机系统组成；CT电流互感器接收到外部 电流信号后经过电流采样电阻，生成交流电压信号，该信号再叠加上2.5V 基准真流电压，经滤波电路后接到单片机AD口，同时与LM393比较器的2.5V 电压比较，得到电流信号的过零点，通过外部中断处理，作为采样点的基准 点。MCU经过真有效值算法得到电流有效值，并通过四位LED数码管驱动电 路送数码管显示。

本发明工作原理是：采用真有效值采样办法解决交流电流信号采样问 题。交流信号被逐个周波地采样，通过程序先找出信号基频，采样点与过零 点章的时段长，然后算出各周波的真有效值，分析表明在周波内测量点数为 128时测量误差可达到1x10-6，一般电流表精度达到1％即可满足要求，其测 量精度比指针式电流表大大提高。并且本设计采用的开关电源电路结构简 单，效率高，输出稳定性好。