[实用新型]固态电子电度表

说明书

本实用新型涉及一种测量三相二线式交流电的电度表。

公用的电度表，主要是机械感应式电度表，它的精度受多种因素的影响，如摩擦力、电流波形变化，尤其是电流的高次谐波分量对测量精度影响很大，因而在实际应用中，规定了严格的检验、安装、调整程序。此外，机械感应式电表对负荷变化反应滞后，这使得一些用电行业，如电炉、铸铁等谐波分量大的用电单位不能保证电能计量精度。

本实用新型的目的就是为了解决上述不足，使谐波分量大、冲击载荷大的用电单位能够精确地进行电力计量，设备简单，受温度影响小。

实用新型是这样实现的：一种固态电子电度表，以微处理机配以接口芯片组成的单元微处理机系统为核心，经过二极管整流电路和模数转换器3，运算放大器4，电源5形成整机，负载的三相二线电流通过R1A、R1C形成压降，捉取电流信号，三相二线电压通过分压电阻R1A～2A、R1C～2C捉取电压信号，经过IC2、IC3及IC6、IC7进行小信号整流，将交流电转换为直流后，再由IC4、IC8反向供给模数转换器，模数转换器3将电流、电压、相位信号，转换成二进制数字输入微处理机1，经微处理机1计算，将结果发送给计度器6，进行累计显示。电阻R1A、R1C的电阻值为0.02－－0.05Ω。电阻R1A、R2A之间与R1C、R2C之间串联连接，采用分压电阻。运算放大器IC1、IC5在R1、R5上取得过零信号放大捉取相位信号，经放大后输入微处理机1。

本实用新型因为将电流信号直接捉取电压信号采用分压方式，精度得到提高，不受温度变化的影响。成本低。适用于高次谐波分量大的用电单位。

图1：一个实施例

现结合附图进一步叙述本实用新型的结构：

三相二线电流信号IA、IC20K电阻R1A、R1C电阻值0.02－－0.05Ω和滤波器7，防止干扰信号，提高测量的精度与可靠性。经过运算放大器IC2、IC3、IC6、IC7进行小信号整流，使其转换为直流，再由IC4、IC8进行反相，供给ADC0809模数转换器，整流是为了提高仪表的量测精度和灵敏度，IC4、IC8反相是为了方便ADC0809模数转换器3进行数据采集。电阻采用锰铜或康铜材料，使其不易受到温度变化的影响。

将电压信号经过二极管整流电路2，经滤波器7滤波后形成直流信号供给ADC0809，这是因为电压信号高，不影响仪表灵敏度，同时也减少了成本。

运算放大器IC1、IC5在R1上取得过零信号放大，捉取相位信号，经反相后供给微处理机1，使微机根据IC1、IC5提供的信号计算相位角。

分压电阻R1A、R1C为12K，R2A、R2C为1K，两者串联，形成分压电阻。

为了确保微处理机1工作可靠，采用74LS122恢复程序电路。当微处理机程序混乱时，强迫微处理机从头开始。

微机采用MCS－48，或51，根据已设定软件程序处理数字信号将其变为电度量信号送给步进电机计度器6。

本实用新型的校准条件，电流5A，电压100V。

随着国民经济的发展，很多产生高次谐波的用电单位的设备不断设入电力系统，以中国某一地区为例，有工业硅炉、电石炉、矽铁炉、钢玉炉、电解铝厂、轧钢厂、电气化铁路牵引，变压器容量达95万千伏安，年用电量达35亿千瓦时，这些工业用户在用电过程中都不同程度地产生三次、五次、七次高次谐波，尤其是电气化铁路用电三次谐波分量达25－－27％，负序电流达4－－8％。

由于高次谐波不断地、大量地注入电力系统，致使对电力网安全运行构成威胁，且造成电能记量失准。经多次试验，本实用新型精度可保证0.5％价格比国外相似性能产品便宜2／3。