[实用新型]电度表

说明书

本实用新型涉及电功率测量仪表。

目前，国内外普遍使用的感应系测量机构电度表是由与负载并联的电压线圈和与负载串联的电流线圈构成驱动元件，由铝制圆盘和转轴组成转动元件，并由永久磁铁和磁轭构成制动元件，这种结构的电度表存在如下明显不足之处。

1、由于采用电磁元件以及电压线圈与负载并联的接线方式，使电度表自身存在着相当一部分能耗。

2、电网电压的波动可造成测量误差。

3、由于电压线圈的作用，使用感应系电表可使被测电网功率因数降低。

4、在电网电压变化而负载空载时可能产生自转，即潜转。

5、由铝盘、转盘构成的转动元件具有惯性，造时瞬时反应的灵敏度差。

6、存在体位误差。

7、感应系电度表只能在负载为纯电阻情况时反应出视在功率。而当负载为容性或感性时，由于电压与电流间相角的存在，检测合成磁场的强度将受到影响，因而产生测量误差。

本实用新型的目的在于提供一种由输出稳定直流低压信号的电源电路、电流电压采样电路、检测电路、驱动电路和计数机构构成的微电子电路电度表，以避免现有技术中感应系电度表所存在的缺陷。

本实用新型的目的由以下技术方案实现。

本实用新型由输出稳定直流低压信号的电源电路、电流电压采样电路、检测电路、驱动电路和计数机构构成。

本实用新型的特征是：

a、所述电压采样电路为相互串联的电阻元件，串联后的电阻元件与负载并联；所述电流采样电路为初级绕组与负载串联的电流互感器，包括电流互感器两次级绕组L1、L2。

b、在电源电路输出端设置由晶体三极管Q4、Q5构成的开关电路，由绕组L2提供采样电流，该采样电流作用于整流滤波元件D5、C9、C3和限流管Q2、放大管Q3构成的电源开关控制电路，使三极管Q4、Q5在该信号控制下工作在开关状态。

c、所述检测电路采用由R11、R12、R13、R14、R15、C6和三极管Q6构成恒流充电定时电路的施密特振荡电路，来自线圈绕组L1和分压电阻R10的电流电压采样信号通过整流滤波，由采样信号直流负载R11接至检测电路控制端。采样信号的大小可改变恒流充电电路充电电流的大小，继而改变振荡器定时电路的时间常数，因此改变振荡器的振荡频率。

d、所述驱动电路由工作在相反开关状态下的两组功放管Q20、Q21、Q22和Q24、Q25、Q26构成两组功放管的输出脉冲信号反向叠加在作为计数机构的步进电机绕组L4上。

本实用新型由采样电路从负载中取得一个与负载功率成正比且比例系数一定的微电信号，检测电路在采样信号控制下，将负载功率的变化转换成脉冲信号。驱动电路将检测电路输出的脉冲信号转换为正负脉冲以驱动步进电机，最终带动计数部件进行数码显示。

本实用新型相比已有技术具有如下优点：

1、低功耗。本实用新型取消了电压线圈，并将电流线圈的功耗减小到感应系电表的1／750（感应系电度表电流线圈功耗≤0.6W，而本实用新型取样线圈功耗≤0.0008W）。以200％容量表计年损≤0.9636度／只，比原无功单相表每年节电＞12度，比原容量为20A左右的有功三相表年节电＞70度。

2、高精度。本实用新型的检测电路在恒压下工作，不受电网电压的波动而产生误差，其工作电压的允许波动范围仅仅取决于检测器稳压源的恒压范围。

3、提高电网功率因数。本实用新型取消了电压线圈，因此电压线圈对电网所做的无功率也就随之消失。同时由于本实用新型采用电容降压电源供电，对电网的其他或感性负载有一定的补偿，从而提高了电网的功率因数。

4、不产生潜转。本实用新型因为不存在预置磁场，所以克服了潜转现象。

5、瞬时性能好。本实用新型采用积累取样方式，泄漏时间常数＞间歇脉宽，取样时间常数≤200ms，所以可将1秒内的3～1000W功率的变化量几乎无遗地记录下来。

6、负载性能好。本实用新型由于不存在合成磁场问题，因此能在任何负载时准确反应出有效功率。

7、大容量。本实用新型可达到额定容量的300％。

8、不存在体位误差。

9、本实用新型体积小、重量轻、机械强度高、制造工艺简单、成本低廉。

图1为单相电度表电路原理图。

图2为三相电度表电路原理图。

以下通过实施例，结合附图对本实用新型作进一步描述。

实施例1：