基于新型处理器的单相智能电能表制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于新型处理器的单相智能电能表，包括电源模块、电压采样模块、电流采样模块、计量芯片模块、主控芯片模块、存储模块和通信模块；电源模块供电；电压采样模块采样电压信号并上传；电流采样模块采样电流信号并上传；计量芯片模块计量电能并上传；存储模块存储工作数据；通信模块通信；主控芯片模块控制所述单相智能电能表工作。本实用新型专利技术提供的这种基于新型处理器的单相智能电能表，通过采用新型的主控芯片模块，提升了电能表的性能，而且主控芯片的成本更低，而且可靠性高。

Single-phase Intelligent Electric Energy Meter Based on New Processor

【技术实现步骤摘要】
基于新型处理器的单相智能电能表
本技术具体涉及一种基于新型处理器的单相智能电能表。
技术介绍
随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。智能电能表是电力系统中的核心计量部件，其承担着计量用户电能的重要任务。因此，电能表的性能好坏直接影响到电能计量的准确性和电力系统的稳定运行。目前，智能单相智能表的处理器依旧采用的是较为传统的处理器，性能相对落后，而且成本高昂，已经不再适用于现今激烈的市场竞争。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种成本低廉且性能相对较好的基于新型处理器的单相智能电能表。本技术提供的这种基于新型处理器的单相智能电能表，包括电源模块、电压采样模块、电流采样模块、计量芯片模块、主控芯片模块、存储模块和通信模块；电压采样模块和电流采样模块均与计量芯片模块连接；计量芯片模块、存储模块和通信模块均与主控芯片模块连接；电源模块给所述单相智能电能表供电；电压采样模块用于采样线路的电压信号并上传计量芯片模块；电流采样模块用于采样线路的电流信号并上传计量芯片模块；计量芯片模块用于根据上传的电压和电流信号进行电能计量并将计量数据上传主控芯片模块；存储模块用于存储单相智能电能表的工作数据；通信模块用于单相智能电能表与外部的通信；主控芯片模块用于控制所述单相智能电能表工作。所述的电源模块包括AC/DC转换电路和DC稳压电路；AC/DC转换电路用于将外部交流电源转换为直流电能；DC稳压电路用于将直流电能转换为稳定的直流电源并对外供电。所述的电压采样模块为由若干个电阻构成的电阻分压式采样电路。所述的电流采样模块包括电流互感器、转换电阻和滤波电路；电流互感器、转换电阻和滤波电路依次串联；电流互感器用于采样线路的电流信号并输出到转换电阻；转换电阻用于将电流信号转换为电压信号并输出到滤波电路；滤波电路将电压信号滤波后输出到计量模块。所述的计量芯片模块为由型号为RN8209C的计量芯片构成的计量模块。所述的主控芯片模块为由型号为FM33A048的主控芯片构成的模块。所述的存储模块包括FLASH存储电路和外部EEPROM存储电路；FLASH存储电路和外部EEPROM存储电路均与主控芯片模块连接；FLASH存储电路用于存储主控芯片的工作数据；外部EEPROM存储电路用于存储所述单相智能电能表的工作数据。所述的通信模块包括RS485通信电路和近红外通信电路；RS485通信电路用于所述单相智能电能表与外部采用RS485总线进行通信；近红外通信电路用于所述单相智能电能表与外部采用近红外的方式进行通信。本技术提供的这种基于新型处理器的单相智能电能表，通过采用新型的主控芯片模块，提升了电能表的性能，而且主控芯片的成本更低，而且可靠性高。附图说明图1为本技术的功能模块图。图2为本技术的电源模块的电路原理示意图。图3为本技术的电压采样模块的电路原理示意图。图4为本技术的电流采样模块的电路原理示意图。图5为本技术的计量芯片模块的电路原理示意图。图6为本技术的主控芯片模块的电路原理示意图。图7为本技术的FLASH存储电路的电路原理示意图。图8为本技术的外部EEPROM存储电路的电路原理示意图。图9为本技术的RS485通信电路的电路原理示意图。图10为本技术的近红外通信电路的电路原理示意图。具体实施方式如图1所示为本技术的功能模块图：本技术提供的这种基于新型处理器的单相智能电能表，包括电源模块、电压采样模块、电流采样模块、计量芯片模块、主控芯片模块、存储模块和通信模块；电压采样模块和电流采样模块均与计量芯片模块连接；计量芯片模块、存储模块和通信模块均与主控芯片模块连接；电源模块给所述单相智能电能表供电；电压采样模块用于采样线路的电压信号并上传计量芯片模块；电流采样模块用于采样线路的电流信号并上传计量芯片模块；计量芯片模块用于根据上传的电压和电流信号进行电能计量并将计量数据上传主控芯片模块；存储模块用于存储单相智能电能表的工作数据；通信模块用于单相智能电能表与外部的通信；主控芯片模块用于控制所述单相智能电能表工作。如图2所示为本技术的电源模块的电路原理示意图：电源模块包括AC/DC转换电路和DC稳压电路；AC/DC转换电路用于将外部交流电源转换为直流电能；DC稳压电路用于将直流电能转换为稳定的直流电源并对外供电。外部输入的交流市电通过压敏电阻RR1、保险PT1和电阻FPTC进行保护后，通过变压器T1传递到变压器副边，然后通过四路DC稳压电路转化为4路独立的电源信号；其中一路通过整流芯片D3(型号为MB10S)转换为直流电后，通过电容C45和C46滤波，再通过电源芯片U8(型号为78L05)转换为第一路电源信号VDD；第二路通过单向保护二极管D9后，再通过电容C47和C44滤波，然后通过电源芯片U9(型号为78L05)转换为第二路电源信号V485并给通信模块供电；第三路通过单向保护二极管D19后，再通过电容C55和C25滤波，再通过电源芯片U7(型号为78L05)转换为第三路电源信号DVDD并给数字部分电路供电；第四路通过电源芯片U11(型号为MP2451)转化为第四路电源信号ZB12V并供电；其中，U11的3脚还为反馈引脚，芯片U11的6脚输出的经过LC(电感L1和电容C11)滤波的电源信号，通过电阻R62和R61采样后输入到芯片的3脚作为反馈。如图3所示为本技术的电压采样模块的电路原理示意图：电压采样模块采用的是电阻串联分压式的采样电路；线路电压通过电阻R83～R88和R73进行分压后，再通过电阻R74、C38和C39进行滤波后，输出电压差分采样信号V3P和V3N到计量芯片模块。如图4所示为本技术的电流采样模块的电路原理示意图：电流采样模块包括电流互感器、转换电阻R64、R65和滤波电路R63、C33、C66、C34；电流互感器、转换电阻和滤波电路依次串联；电流互感器用于采样线路的电流信号并输出信号CTP1和CTN1到转换电阻；转换电阻用于将电流信号转换为电压信号并输出到滤波电路；滤波电路将电压信号滤波后输出到计量模块。如图5所示为本技术的计量芯片模块的电路原理示意图：计量芯片模块采用信号为RN8209C的计量芯片；芯片的1脚和16脚连接晶振电路(晶振X2、电容C23和C35)并获取晶振信号；芯片的5脚和6脚连接第一电流采样模块的输出端，7脚和8脚连接第二电流采样模块的输出端，9脚和10脚连接电压采样模块的输出端；西片的4脚连接模拟电源信号AVCC，15脚连接数字电源信号DVDD，14脚连接模拟地信号AGND，12脚和13脚为串口通信引脚，通过隔离电路进行电气隔离后连接主控芯片模块的通信引脚。如图6所示为本技术的主控芯片模块的电路原理示意图：主控芯片模块为由型号为FM33A048的主控芯片构成的模块；芯片的24脚和25脚连接RS485通信电路；芯片的60脚和61脚连接晶振电路(晶振X1和电容C13、C14)并获取晶振信号；芯片的63～65脚直接连接电源信号；芯片的34脚～37脚连接FLASH存储电路并进行数据的交互；芯片的20脚和21脚则连接外部EEPROM存储电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于新型处理器的单相智能电能表，其特征在于包括电源模块、电压采样模块、电流采样模块、计量芯片模块、主控芯片模块、存储模块和通信模块；电压采样模块和电流采样模块均与计量芯片模块连接；计量芯片模块、存储模块和通信模块均与主控芯片模块连接；电源模块给所述单相智能电能表供电；电压采样模块用于采样线路的电压信号并上传计量芯片模块；电流采样模块用于采样线路的电流信号并上传计量芯片模块；计量芯片模块用于根据上传的电压和电流信号进行电能计量并将计量数据上传主控芯片模块；存储模块用于存储单相智能电能表的工作数据；通信模块用于单相智能电能表与外部的通信；主控芯片模块用于控制所述单相智能电能表工作。

【技术特征摘要】
1.一种基于新型处理器的单相智能电能表，其特征在于包括电源模块、电压采样模块、电流采样模块、计量芯片模块、主控芯片模块、存储模块和通信模块；电压采样模块和电流采样模块均与计量芯片模块连接；计量芯片模块、存储模块和通信模块均与主控芯片模块连接；电源模块给所述单相智能电能表供电；电压采样模块用于采样线路的电压信号并上传计量芯片模块；电流采样模块用于采样线路的电流信号并上传计量芯片模块；计量芯片模块用于根据上传的电压和电流信号进行电能计量并将计量数据上传主控芯片模块；存储模块用于存储单相智能电能表的工作数据；通信模块用于单相智能电能表与外部的通信；主控芯片模块用于控制所述单相智能电能表工作。2.根据权利要求1所述的基于新型处理器的单相智能电能表，其特征在于所述的电源模块包括AC/DC转换电路和DC稳压电路；AC/DC转换电路用于将外部交流电源转换为直流电能；DC稳压电路用于将直流电能转换为稳定的直流电源并对外供电。3.根据权利要求1所述的基于新型处理器的单相智能电能表，其特征在于所述的电压采样模块为由若干个电阻构成的电阻分压式采样电路。4.根据权利要求1所述的基于新型处理器的单相智能电能表，其特征在于所述的电流采样模块包括电流互感器、...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹彦双，王庆三，陈广，周剑波，扶忠权，杨永江，张宇，
申请(专利权)人：威胜集团有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43