[实用新型]一种分布式架构的多路三相电能表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电能表，具体是一种分布式架构的多路三相电能表。

背景技术

现有同类技术发明中，通过采用多通道的电流采样处理电路，配合三相电压采样电路，经由MCU结合专用的计量算法，实现多路三相电参数信号的检测计量，从而实现多路三相电能表的功能；其中电流采样是通过外接互感器实现三相电流信号的初级采样，然后经过表内的电流调理电路的二级处理，实现电流信号的测量。但是该类发明中，一般都是在一个表内，集成了电流采样测量和电压采样测量电路，同时在电流互感器的应用中，由于互感器的带负载能力和考虑输出信号的抗干扰性，通常电流互感器的输出信号线，线长一般控制在5m以内，因此这种设计方案就决定了多路测量的信号之间的距离不能相隔太远，否则会导致测量性能下降。

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种分布式架构的多路三相电能表，该电能表电压采样测量和电流采样测量独立设计，能够实现电压和电流的分离采样，通过总线的方式进行电压、电流数据的交互，实现在电参数的检测计量。本电能表采用Cortex-M3内核的MCU作为任务调度和数据处理的核心模块，采用CAN总线作为数据交互总线，结合外置的电流同步采样模块，实现分布式架构设计的多路三相电能表。本实用新型提供一种分布架构的多路三相电能表，可支持电流采样模块的独立远距离布点方式，配合基表能够实现三相电参数的采样测量。本实用新型解决了多路三相电能表在实际应用中，电流互感器布点的距离受限问题，从而扩大了产品的应用范围，提高产品的市场竞争力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、使用方便的分布式架构的多路三相电能表，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种分布式架构的多路三相电能表，包括测量电路、电阻网络分压采样模块、电压信号调理及频率检测电路、MCU、电源管理模块和外置电流同步采样模块，所述测量电路分别连接电阻网络分压采样模块和电源管理模块，电阻网络分压采样模块还连接电压信号调理及频率检测电路，电压信号调理及频率检测电路还连接MCU，电源管理模块还连接MCU，所述MCU还通过CAN总线及同步采样信号处理模块连接外置电流同步采样模块。

作为本实用新型的优选方案：所述外置电流同步采样模块有多个，多个外置电流同步采样模块依次串联连接，每个外置电流同步采样模块均连接有独立的三相电流互感器。

作为本实用新型的优选方案：所述MCU为Cortex-M3内核。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一，采用CAN总线做通讯总线设计，在满足采样信号的快速传输同时，能够提高数据的抗干扰性，确保采样数据传输的准确性和成功率。二，采用外置电流同步采样设计，实现电压和电流的分离采样，能够扩大电流互感器分布范围，在多路三相电能表的应用中，解决了测量线路之间距离受限制的问题。

附图说明

图1为本实用新型的系统方框图；

图2为电流同步采样电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，一种分布式架构的多路三相电能表，由基表和外置电流同步采样模块组成。基表作为该电能表的核心模块，它负责系统的任务运行管理以及三相电压信号的采样处理，外置电流同步采样模块负责三相电流信号的采样和数据传输处理。其中基表由MCU主控模块、电压信号调理模块、电源管理模块、CAN总线通讯模块和电流同步采样模块等组成，其中电压信号调理模块主要负责三相电压采样信号的处理，提供给MCU主控模块实现电压信号的测量计算；开关电源电路结合电源管理芯片模组组成电源管理模块，为整个系统提供所需的电源；CAN总线通讯模块采样先进的CAN总线设计，负责电流采样模块和MCU主控模块的数据交互；采用多通道ADC芯片配合外围信号调理电路组成电流同步采样模块，负责三相电流信号的采样处理；MCU主控模块采用分时复用算法，进行电流同步采样模块的统一调度管理，配合电压采样信号，实现多路三相电参数的采样计量。

实用新型通过内置的电压信号调理电路，配合电阻分压网络，实现三相电压信号的采样测量；通过采用同相比较器电路，实现对电压信号的过零检测，转化为方波信号，提供给MCU作为频率采样；采用电流互感器接入的方式，将三相电流互感器连接到外置电流同步采样模块，采样模块根据同步信号线的数据进行电流采样控制；通过CAN总线，将外置的电流同步采样模块与基表进行通讯连接，实现电流采样数据传输至基表的MCU模块，MCU模块采用内部算法实现电能信号的分析计算从而得到电压、电流、功率、频率、谐波含有量和电能等测量参数。其中电流同步采样模块的CAN总线接口采用可级联方式，能够支持多个采样模块的相互连接，从而实现多路三相电流的采样处理，满足多路三相电参数的计量需求。