一种单相费控智能型电能表制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单相费控智能型电能表，该装置包括火线电流采样电路(1)、零线电流采样电路(2)和电压采样电路(3)，火线电流采样电路(1)、零线电流采样电路(2)和电压采样电路(3)分别与专用电能计量芯片(4)电气连接，专用电能计量芯片(4)通过SPI串口(5)与MCU控制单元(6)电气连接，MCU控制单元(6)还分别与检测模块和外联模块电气连接。采用本实用新型专利技术的一种单相费控智能型电能表，具有安全性高、抗干扰能力强、应用广泛、精度高等优点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种单相费控智能型电能表，该装置包括火线电流采样电路(1)、零线电流采样电路(2)和电压采样电路(3)，火线电流采样电路(1)、零线电流采样电路(2)和电压采样电路(3)分别与专用电能计量芯片(4)电气连接，专用电能计量芯片(4)通过SPI串口(5)与MCU控制单元(6)电气连接，MCU控制单元(6)还分别与检测模块和外联模块电气连接。采用本技术的一种单相费控智能型电能表，具有安全性高、抗干扰能力强、应用广泛、精度高等优点。【专利说明】一种单相费控智能型电能表
本技术涉及单相电量计量领域，特别是涉及一种单相费控智能型电能表。
技术介绍
国家电网2010年颁布的智能电表标准，经过三年大规模的安装运行，显示了巨大的社会经济效益；但同时，也在一些方面存在不完善的地方:如，对强磁干扰的抵抗强度低、安全性差、不支持自动流水线、远程参数修改操作不便、安全性不好等。因此，对于老标准的修订与完善是很有必要的。2013年推出的国网新标准即在这些方面很好的弥补了过去的缺点、不足。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述问题，依据国网新标准，设计了一种单相费控智能型电能表。为实现上述目的，本技术的技术方案为，一种单相费控智能型电能表，该装置包括火线电流采样电路、零线电流采样电路和电压采样电路,火线电流采样电路、零线电流采样电路和电压采样电路分别与专用电能计量芯片电气连接，专用电能计量芯片通过SPI串口与MCU控制单元电气连接，MCU控制单元还分别与检测模块和外联模块电气连接。 所述外联模块包括实时时钟电路、模块通讯电路、数据存储器、IXD显示模块、485通讯模块、红外通讯模块、ESAM认证电路以及按键控制电路。所述检测模块包括电源异常检测电路、负荷控制检测电路和负荷控制电路三部分。所述该电能表还包括电源电路，且电源电路分别与专用电能计量芯片、MCU控制单元、485通讯模块电气连接。所述LCD显示模块是由显示驱动电路和安装白色背光灯的液晶屏两部分连接形成的结构。所述485通讯模块是由无方向性485芯片与485端口两部分连接构成的。所述红外通讯模块通过模拟异步串口与MCU控制电源电气连接。所述专用电能计量芯片为新版8209型芯片。所述该电能表还包括电池供电模块，且电池供电模块分别与MCU控制单元、数据存储器、实时时钟电路电气连接。利用本技术的技术方案制作的一种单相费控智能型电能表，具有抗外界强电磁场、分时计量、阶梯电量、电力参数测量、电能脉冲输出、485及电力线载波通信、参数存储、停电显示、事件记录等功能。具有计量精度高、功耗低、性能稳定、安全可靠、使用方便等特点，可以达到I级以上计量精度，优于国家电网标准要求的2级计量精度，广泛应用于电力行业的居民用电计量、用电信息采集等领域。【专利附图】【附图说明】图1是本技术所述单相费控智能型电能表的连接结构示意图；图2是液晶屏显示图；图中，1、火线电流采样电路；2、零线电流采样电路；3、电压采样电路；4、专用电能计量芯片；5、SPI串口 ；6、MCU控制单元；7、实时时钟电路；8、模块通讯电路；9、数据存储器；10、IXD显示模块；11、485通讯模块；12、红外通讯模块；13、ESAM认证电路；14、按键控制电路；15、电源异常检测电路；16、负荷控制检测电路；17、负荷控制电路；18、电源电路；19、电池供电模块；20、模拟异步串口。【具体实施方式】下面结合附图对本技术进行具体描述，如图1是本技术所述一种单相费控智能型电能表的结构示意图，如图所示，一种单相费控智能型电能表，该装置包括火线电流采样电路1、零线电流采样电路2和电压采样电路3，火线电流采样电路1、零线电流采样电路2和电压采样电路3分别与专用电能计量芯片4电气连接，专用电能计量芯片4通过SPI串口 5与MCU控制单元6电气连接，MCU控制单元6还分别与检测模块和外联模块电气连接。其中，所述外联模块包括实时时钟电路7、模块通讯电路8、数据存储器9、LCD显示模块10、485通讯模块11、红外通讯模块12、ESAM认证电路13以及按键控制电路14 ;所述检测模块包括电源异常检测电路15、负荷控制检测电路16和负荷控制电路17三部分；所述该电能表还包括电源电路18，且电源电路18分别与专用电能计量芯片4、MCU控制单元6、485通讯模块11电气连接；所述LCD显示模块10是由显示驱动电路和安装白色背光灯的液晶屏两部分连接形成的结构，液晶屏显示状态如图2所示；所述485通讯模块11是由无方向性485芯片与485端口两部分连接构成的；所述红外通讯模块12通过模拟异步串口 20与MCU控制电源6电气连接；所述专用电能计量芯片4为新版8209型芯片；所述该电能表还包括电池供电模块19，且电池供电模块19分别与MCU控制单元6、数据存储器9、实时时钟电路7电气连接。在本技术方案中，所述电源电路18为所有电路和模块提供电源；所述专用电能计量芯片4负责电能量运算。所述电源电路18中含有电源变压器；所述电源变压器负责把市电电压转换成低的可供内部模块使用的电压，且电源变压器拥有一定抗磁干扰能力，并使电源变压器处于距离各个仪表表壳侧壁都超过30mm的位置，并保证电源变压器受磁场影响最小的侧面与各个仪表表壳侧壁对应，让电源变压器受磁场影响最小。所述电源异常检测电路15与所述MCU控制单元6电气连接，保证检测仪表内部供电电源的可靠性。所述专用电能计量芯片4与所述电压采样电路3、火线电流采样电路1、零线电流采样电路2电气连接；所述电压采样电路3、火线电流采样电路I和零线电流采样电路2为所述专用电能计量芯片4提供可用以运算的电压和电流采样信号。所述专用电能计量芯片4用于计量单相正反向有功电能，电压、电流、功率、功率因数示值等；所述电压采样电路3用于把市电电压转换成专用电能计量芯片4可以运算的电平；所述火线电流采样电路I用于把用户火线实际使用负荷电流转换成专用电能计量芯片4可以运算的电平；所述零线电流采样电路2用于把用户零线实际使用负荷电流转换成专用电能计量芯片4可以运算的电平。所述ESAM认证电路13与所述MCU控制单元6电气连接，并由所述MCU控制单元6控制来实现外部命令的解密运算功能。所述ESAM认证电路13内包括ESAM电源控制电路，ESAM电源控制电路用以保证在强干扰造成ESAM工作异常时对其进行重新上电复位操作。所述模块通讯电路8通过USART接口与所述MCU控制单元电气连接，实现PLC电力线载波通讯功能或者微功率无线通讯功能；所述模块通讯电路8内包括发送保护电路，用以保证在电压低的情况下锁闭发送输出，从而保证MCU控制单元主控回路正常运行。所述红外通讯模块12通过模拟异步串口 20与所述MCU控制单元6电气连接，实现调制型红外通讯功能；所述红外通讯模块12具有38K调制功能，通过高频信号提高红外通讯的抗干扰能力，用38K作为高频调制信号是遵循部颁通讯规约DL/T645-2007要求的。所述无方向性485通讯单元与所述MCU控制单元6电气连接,实现无方向性485通讯功能。所述无方向性485通讯单元内包括光电隔离电路，用以实现485通讯回路与仪表内部回路的光电隔离。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单相费控智能型电能表，其特征在于，该装置包括火线电流采样电路（1）、零线电流采样电路（2）和电压采样电路（3），火线电流采样电路（1）、零线电流采样电路（2）和电压采样电路（3）分别与专用电能计量芯片（4）电气连接，专用电能计量芯片（4）通过SPI串口（5）与MCU控制单元（6）电气连接，MCU控制单元（6）还分别与检测模块和外联模块电气连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，魏中，王恩领，曹英，孔攻玉，于立华，吴云涛，杨金强，
申请(专利权)人：北京博纳电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11