[其他]电子式电能表

说明书

本实用新型涉及一种电能测量仪器，特别是涉及一种校验民用电度表的电子式电能表。

我国目前所用的家用电度表的校验表，均采用感应式原理制造，精度为0.5级。瑞士LANDIS    &    GYR公司制造的Z·T型电表也是一种精度为0.5级家用电表，它们的指示器均为机械指针式指示器，这样的电度精度较差，读数不直观。

本实用新型的目的在于向公众提供一种精度为0.2级的电子式电能表，用液晶数字显示被测电能的量值，既直观又使用方便。

本实用新型由电压互感器B₁、电流互感器B₂、乘法器、i－f变换器、显示装置、电源、时序电能、控制开关、外壳、支架和紧固件组成。本实用新型的原理方框图如附图1所示，它是在Z·T型电表的乘法器中增加了功率和温度补偿电路，在其显示装置中将机械指针式显示改为液晶数字显示，并增加了一个光电脉冲电路。附图1中，电压互感器B₁和电流互感器B₂起到与电网的隔离作用，并为乘法器1提供合适的电平，乘法器的作用是基于时分割法原理，它由电压调宽电路和电流调幅电路以及功率和温度补偿电路组成。电压调宽电路将由电压互感器B₁二次侧输入的电压瞬时值变换为宽度与之相适应的方波，再经电流互感器B₂二次侧电流幅度去调制这一方波，从而在乘法器的输出端得到被测信号的电压和电流的瞬时值的乘积——安培·秒面积，它和被测信号的瞬时功率成正比。但当待信号在大功率时，电流互感器B₂通过较大电流，二次侧电流的传递系数有下降的趋势，同时当工作环境温度发生变化时，会引起电路中晶体管的内阻发生变化，这些都会影响仪器的精度和稳定性，故本实用新型设置了功率和温度补偿电路，它是通过控制方波调宽电路的调宽系数来实现的。其工作原理见附图2，它由6JC₁、6JC₂和电流互感器上的辅助绕阻B，负载电阻R₁以及4B33，34，电阻和电位器4W₂等组成。当B₂上通过的电流上升时，在R₁上的交变电压随着上升，并由6JC₁整流成直流电压，由6R₁₀线性叠加到6JC₂的反相输入端，使6JC₂的输出电压随被测电流的升高而升高，通过电压互感器B₁的中心抽头A加到调宽电路上，控制方波调宽电路的调宽系数，补偿大功率下电流互感器二次侧电流传递系数下降的趋势，使负载特性曲线得到改善。温度补偿是通过两只三极管4BG33，34（见附图2）接成二极管形式，与4R₃₁，4R₃₂构成一个电桥，电位器4W₂作为电桥的对角线，其中心抽头所得到的电压加到6JC₂的同相输入端，调节6CJ₂的输出电压，从而起到温度补偿的作用。乘法器输出的方波再经积分器和比较器，即i－f转换器2转换成与方波面积成正比的脉冲频率。i－f转换器的工作原理接近于变形的二次积分式模数变换原理，与方波面积成正比的脉冲频率通过时序电路5，数字控电路6及转换开关等，最后经液晶显示器6以数字形式显示出某段时间内被测信号的电能值。为了使本实用新型能进行光电信号控制的测试，特设置了光电脉冲形成电路，将光电探头拾取的信号经放大、整形后通过转换开关K_5－1加到数字控制电路中，实现光电信号控制。各电路工作电压由稳压电源提供。

本实用新型与瑞士LANDIS    &    GYR公司制造的Z·T型电子式电度表相比较，因增加了功率和温度补偿电路，负载特性曲线得到改善，提高了精度。本实用新型精度可达到0.2级，优于Z·T型电子式电度表，它的使用将给生产和科研起到促进作用。本实用新型设置了光电脉冲形成电路和采用液晶显示装置，所以它具有用途广、使用方便、重量轻和显示清晰等优点。