[实用新型]电子电度表

说明书

本发明属于电力系统计量仪表

在已有的技术和产品中，用电设备消耗电能的计量由两种方法实现：一种是机械方法，根据磁电原理，使所耗的能量反应在转动矩上，然后变为计量数据显示；另一种是A／D转换芯片把摸拟信号变为数字信号，由数字计算电路去完成计算和计量显示。

使用上述技术的缺点在于：第一种方法测量误差大，有机械磨损，易损坏，需经常校正。第二种方法电路复杂，成本高，仅用于校正仪表。并且上述两种仪表的自身耗能大，消耗了许多电能。

本发明的目的在于提供一种结构简单，成本低，计量精度高且减少自身能耗的电度表，用于计量用电设备所消耗的电能。

本发明的构思是把乘法电路［3］与电压－频率转换电路［4］结合应用，产生的效果是任一单位时间内输出的脉冲个数总和N（o～t）正比于用电设备所耗电能，用公式表示即：

N（o～t）∝∫^t_oUIdt

脉冲输入到显示部件［5］中，得到的显示结果即为电能用量。

本发明由下列五个主要电路组合而成，如图1.图2.所示，用电设备电路中的电压信号（U）。电流信号（I）由探测电路［1］［2］转换为信号（C）（D），信号（C）（D）的辐值分别正比于（U）（I）。乘法器电路［3］接收到信号（C）（D）后，经过乘法运算得到电功率的表达信号（P）。即：P∝UI    

此信号送入电压－频率转换电路［4］，由这个电路将功率信号（P）积分，变为脉冲个数输出，其总和N（o～t）反应了在o～t时间内的耗能总量。脉冲信号（H）被送入显示部件的分频电路［7］，它的作用是为了提高计量容量及降低对显示计数电路［5］的性能要求，分频后的脉冲信号H／16384经显示计数电路［5］的显示之后，就完成了电度表的功能要求。

附图1.是本发明的方框图

附图2.是本发明的电路波形图

附图3.是本发明的一个电路结构示意图

本发明的一个实施例，参见附图3电网中的电压信号（U）送入探测电路［1］中，此信号是被变换为一个辐值正比于（U）大小的电压信号（C），信号（C）是直流的反应了电压信号（U）的平均值在探测电路中还包含了滤波电路［8］，以防高压脉冲对电路的影响。用电设备消耗的电流（1）大小由电流探测电路［2］变为电压信号（D），辐度正比于电流（1）的大小。此电路［2］中的稳压二极管［10］是为防止短路时保护内部电路设置的，电流（I）的表达信号（D）是经过精密整流滤波后得到的。乘法器电路［3］将探测电路［1］、［2］的输出信号（C）（D）相乘，输出能表示功率大小的电压信号（P），这个信号被送入电压－频率转换电路［4］中，电压－频率转换电路［4］主要由CMOS集成电路CD4046B构成，具有很高的线性度，电路［4］将电压表示的功率信号（P）转换为个数与之成正比的脉冲串（H）输出，由分频电路［7］分频，分频电路的型号为CD4060B，它输出H／16384的脉冲信号，此信号由显示部件［5］显示出来。显示部件由MC14553CP作为计数显示芯片。芯片74LS48译码驱动LED［9］显示出结果。电源部件中的电池［11］的作用是为了在断电期间保持数据，在正常工作时被充电。