一种三相智能数显仪表硬件系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种三相智能数显仪表硬件系统，包括ＣＰＵ模块，以及分别与ＣＰＵ模块相连的综合模块和采样模块，所述ＣＰＵ模块包括ＣＰＵ、数据存储Ｅ２ＰＲＯＭ、人机接口电路及驱动电路，所述人机接口电路包括３路４位数码管构成的显示模块、薄膜按键及９个状态指示灯，所述３路４位数码管构成的显示模块、薄膜按键及两个状态指示灯均分别通过人机接口与ＣＰＵ模块相连；所述综合模块还包括电源模块、开关量检测模块、输出控制模块、通讯模块及接线端子；采样模块包括一个电压采集模块，一个电流采集模块及接线端子。本实用新型专利技术具有精度高、功耗低、智能化程度高及工作性能稳定等特点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种智能数显仪表，特别涉及一种三相智能数显 仪表硬件系统。
技术介绍
智能数显仪表是一种采用微处理器构成的测量电压、电流、有功 功率、无功功率、频率等电参数的一种测量仪表，由于它具有高可靠 性、高灵敏度等特点，智能数显仪表已在电力参数测量方面得到了广 泛的运用。随着电子信息技术的发展，智能数显仪表的应用领域也由 单一的专业电力用户迅速地扩展到厂矿、企业、商业、部队等终端用 户。目前，智能数显仪表虽能满足广大用户的一般需求，但也存在一 些不足如采样精度只有10位，采样值误差较大；不能很好地实现 组网管理；不能很好地适应恶劣的现场环境。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种三相智能数显仪表硬件系统，克服 现有技术的不足，实现智能数显仪表硬件系统的高效率运行，并使其 具有功耗低、精度高、智能化及性能稳定等特点。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案如下 一种三相智能数显仪表硬件系统，包括CPU模块，以及与CPU模块相连的综合模块和采样模块，其中，所述CPU模块由CPU，以及分别与CPU相连的数据存储模块、驱动电路及人机接口电路组成；综合模块由电源模块、通讯模块、开关量检测模块及输出控制模块组 成，所述电源模块、通讯模块、开关量检测模块及输出控制模块分别 通过弯针与CPU相连。所述模拟量采样模块包括电压采集模块和电流采集模块，电压采集模块和电流采集模块分别通过弯针与CPU相连。 所述采样模块为12位A/D采样模块。所述人机接口电路包括3路显示模块、薄膜按键及9个状态指示 灯，所述3路显示模块、薄膜按键及9个状态指示灯均通过人机接口与 CPU相连。所述3路显示模块中每一路显示模块均由四位数码管构成。 所述弯针为10针的弯针。本技术中，综合模块与采样模块分别采用10针的弯针和 CPU模块直接相连，这样不但保证了 CPU模块与综合模块、采样模 块信号交换的稳定，也使整个硬件系统连接牢固，即使在恶劣的环境 中，本技术也能正常工作。另一方面，采集模块获取的三相电压、 三相电流通过CPU及其他模块处理后，由显示模块显示出来，用户 可以从数码管上直观地读取电压、电流值，十分方便。与现有技术相比，本技术具有如下的优点及效果(1) 本技术中各个电路以模块化的形式相连，这样在整个 硬件系统上各个模块工作相对独立，提高了整个硬件系统的稳定性和 易用性。(2) 本技术集三相电压、三相电流采集功能于一体，并可通过电压、电流的采集来轻松实现有功功率、无功功率、功率因数及 频率表的采集，从而实现了多种信号的采集功能，使本技术功能 更强大。(3) 本技术采用12位模拟量采样模块，极大地提高了采样 精度。(4) 本技术具有较强的扩展功能，如监视开关状态的两路 开关量输入和控制开关的两路继电器输出，以及一路RS485/M0DBUS 通讯，对仪表进行组网管理，用户可以通过对继电器输出进行参数设 定和遥控，方便地实现了整个硬件系统的自动控制。附图说明附图为本技术的系统框图。具体实施方式下面通过举例来对本技术作进一步说明，但本技术的实 施方式不限于此。如附图所示， 一种三相智能数显仪表硬件系统，包括CPU模块， 以及与CPU模块相连的综合模块和采样模块，所述综合模块与采样模 块分别采用10针的弯针和CUP模块直接相连。所述CPU模块内设有CPU、数据存储、驱动电路和人机接口电路，而综合模块由电源模块、通讯模块、开关量检测模块及输出控制 模块组成，采集模块又包括电压采集模块和电流采集模块。当该硬件 系统运行时，采集模块中的电流采集模块通过运算放大电路将采集的电流信号放大传输到CPU模块，电压采集模块将滤波后的电压信号传输到CPU模块中，为保证采集精度，采集模块采用12位A/D采 样模块。CPU模块中的CPU定时地将所采集到的模拟量转换为数字 信号，并将数据进行运算处理。在CPU处理模拟信号后，处理数据 一方面被输送至综合模块进行数据显示，另一方面还可以存储在数据 存储模块E2PROM中，以备后用。数据被输送至综合模块后，通过 显示模块显示出来，同时由输出控制模块实现报警功能。所述综合模块中，开关量检测模块通过光电隔离将强、弱电彻底 分离，提高了抗干扰能力；开关量检测模块对外界开关的状态进行检 测，经过光电隔离后直接传输到CPU模块，以实现信号的采集功能; CPU模块将开关量检测模块输入的信号进行处理，将结果送到显示 模块的状态指示灯上进行显示或经过通讯模块传送到远端设备。所述CPU模块与通讯模块相连，使得整个硬件系统具有遥信、 遥测、遥控的功能，应用中可方便地进行组网管理。设置于CUP模 块上的人机接口电路，以及综合模块上的通讯模块，能够轻松实现人 机对话，特别是通过通讯模块能够与远端设备进行数据交换及遥控操 作。所述人机接口电路包括用于显示数据的3路四位数码管、用于指 示状态的9个指示灯以及实现参数输入的薄膜按键。通过上述设计，本技术不仅实现了智能数显仪表的智能化、 网络化及信息化，同时，由于本技术的各个模块相对独立，使得 整个硬件系统在运行时稳定性更高；在硬件的测试与维护上可以按模块功能进行测试与维护，测试与维护方便，提高了工作效率。权利要求1. 一种三相智能数显仪表硬件系统，包括CPU模块，以及与CPU模块相连的综合模块和采样模块，其特征在于，所述CPU模块由CPU，以及分别与CPU相连的数据存储模块、驱动电路及人机接口电路组成；综合模块由电源模块、通讯模块、开关量检测模块及输出控制模块组成，所述电源模块、通讯模块、开关量检测模块及输出控制模块分别通过弯针与CPU相连。2. 根据权利要求1所述的三相智能数显仪表硬件系统，其特征在于，所述采样模块包括电压采集模块和电流采集模块，电压采集模块和电流采集模块分别通过弯针与CPU相连。3. 根据权利要求1所述的三相智能数显仪表硬件系统，其特征在 于，所述采样模块为12位A/D采样模块。4. 根据权利要求1所述的三相智能数显仪表硬件系统，其特征在 于，所述人机接口电路包括3路显示模块、薄膜按键及9个状态指示灯， 所述3路显示模块、薄膜按键及9个状态指示灯均通过人机接口与 CPU相连。5. 根据权利要求4所述的三相智能数显仪表硬件系统，其特征在 于，所述3路显示模块中每一路显示模块均由四位数码管构成。6. 根据权利要求1或2所述的三相智能数显仪表硬件系统，其特征 在于，所述弯针为10针的弯针。专利摘要本技术公开了一种三相智能数显仪表硬件系统，包括CPU模块，以及分别与CPU模块相连的综合模块和采样模块，所述CPU模块包括CPU、数据存储E2PROM、人机接口电路及驱动电路，所述人机接口电路包括3路4位数码管构成的显示模块、薄膜按键及9个状态指示灯，所述3路4位数码管构成的显示模块、薄膜按键及两个状态指示灯均分别通过人机接口与CPU模块相连；所述综合模块还包括电源模块、开关量检测模块、输出控制模块、通讯模块及接线端子；采样模块包括一个电压采集模块，一个电流采集模块及接线端子。本技术具有精度高、功耗低、智能化程度高及工作性能稳定等特点。文档编号G01R31/00GK201251607SQ20082006512公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相智能数显仪表硬件系统，包括ＣＰＵ模块，以及与ＣＰＵ模块相连的综合模块和采样模块，其特征在于，所述ＣＰＵ模块由ＣＰＵ，以及分别与ＣＰＵ相连的数据存储模块、驱动电路及人机接口电路组成；综合模块由电源模块、通讯模块、开关量检测模块及输出控制模块组成，所述电源模块、通讯模块、开关量检测模块及输出控制模块分别通过弯针与ＣＰＵ相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李臻，
申请(专利权)人：成都瑞科电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]