一种防窃电数字单相电表制造技术

本实用新型专利技术公开了一种防窃电数字单相电表，包括单相电表本体和一功率测量芯片，所述功率测量芯片包含两个Δ∑模数转换器、功率计算模块、电能到频率转换器和一个串行接口；所述功率测量芯片设有三路模数转换通道，一路为用来检测单相电的L-N电压的电压检测通道，另外两路分别为检测火线的电流检测一和检测零线的电流检测二。与普通脉冲式电表相比，本新型的电表可以支持防窃电功能，可有效的检测用户盗窃用电；还可以检测无功功率，上报功率因数，因此供电局可以监测用电户的用电状况，遇有功率因数过低的用户，要求其定期改善，减少供电电路不必要的导体损耗；电计量更准确，可外接MCU，容易实现分时电费费率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电量计量装置，具体是适用于国家电网对单相电表的入网要求， 具有防窃电功能的单相电表。
技术介绍
传统的电表是机械式铝盘电表，这种电表成本高，功耗大，精度低，线性度差，表体重，有噪声，功能单一，市场已经淘汰。曾经的取代品是使用简单集成电路设计的单相有功功率计量电表，这种电表采用数字脉冲计数头来指示电量。它解决了铝盘式电表的大部分缺点，国家电网也曾将其作为主力电表来进行推广。随着技术的进步，这种数字脉冲式电表的缺点也显现出来它没有数字通讯接口， 上层MCU读取功率不方便；它只能计算有功功率，不能计算无功功率；硬件的原因使它不能具备防窃电功能。
技术实现思路
针对上述问题，本技术旨在提供一种可实现防窃电检测功能，能够测量出电流电压的有效值，计量出有功功率、无功功率与视在功率的单相电表。为实现该技术目的，本技术的方案是一种防窃电数字单相电表，包括单相电表本体和一功率测量芯片，所述功率测量芯片包含两个△ Σ模数转换器、功率计算模块、 电能到频率转换器和一个串行接口 ；所述功率测量芯片设有三路模数转换通道，一路为用来检测单相电的L-N电压的电压检测通道，另外两路分别为检测火线的电流检测一和检测零线的电流检测二。作为优选，所述功率测量芯片还内置有基准电压源和温度传感器。与普通脉冲式电表相比，本新型的电表可以支持防窃电功能，可有效的检测用户盗窃用电，上报给供电局，为国家减少大量损失；还可以检测无功功率，上报功率因数，因此供电局可以监测用电户的用电状况，遇有功率因数过低的用户，要求其定期改善，减少供电电路不必要的导体损耗；此外，电计量更准确，外接MCU，容易实现分时电费费率。附图说明图1为本技术的原理结构框图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明。 本技术具体实施例的防窃电数字单相电表，包括单相电表本体和一功率测量芯片，所述功率测量芯片包含两个△ Σ模数转换器、功率计算模块、电能到频率转换器和一个串行接口 ；所述功率测量芯片设有三路模数转换通道，一路为用来检测单相电的L-N电压的电压检测通道，另外两路分别为检测火线的电流检测一和检测零线的电流检测二。 功率测量芯片还内置有基准电压源和温度传感器，如图1所示。最佳实施方案如下最佳实施例中，如图1所示，单相电表采用CirrusLogic公司的CSM64来设计的单相电表计量方案，CS5464是一个包含两个△ Σ模-数转换器(ADC)、功率计算功能、电能到频率转换器和一个串行接口的完整的功率测量芯片。它可以测量电压，电流和计算Irms、 Vrms、瞬时功率、有功功率、无功功率、功率因数。参考附图1，CSM64有三路ADC通道，一路为电压通道，用来检测单相电的L-N电压；为了实现防窃电检测，可以使用另外两路ADC分别检测火线(L)和零线(N)的电流，当两路电流通道的ADC值有不同时，取最大值计算，并上报电网有窃电发生。CSM64可以使用低成本的分流器或互感器测量电流，使用分压电阻或电压互感器测量电压。电压通道输入引脚VIN士两端输入一电压信号波，经10倍增益放大器放大，再通过2nd Δ Σ调制器来数字化。同时，电流通道输入引脚I in的正负两端输入一电压信号波，为适应不同电平的输入电压，电流通道集成有一个增益可编程放大器(PGA)，使输入电平满量程可选择为士250mVrms或士50mVrms。再通过4th Δ Σ调制器来数字化。用来计算的两个电压数据来自同一个差分输入脚。CS5464可编程输出三个引脚来分别输出有功、无功脉冲，以及有功和无功的方向。 CSM64还具有方便的片上系统校准功能。具有温度传感器，电压下降检测，相位补偿功能。单相电表计量模块的功能指标1、电能数据线性度在1000 1动态范围内线性度为士0. 1%2、可以测量瞬时电压Vrms、电流Irms和功率有功、无功、视在功率3、具有电能-脉冲转换功能4、电流故障和电压下跌检测功能5、具有系统校准和相位补偿6、具有温度传感器7、符合 IEC，ANSI，JIS 工业标准8、功耗25mW(VA = +5V, VD = +5V) ； 15mff(VA = +5V, VD = +3. 3V)9、集成2. 5V参考电压(最大温漂25ppm/°C )与普通脉冲式电表相比，本新型的电表可以支持防窃电功能，可有效的检测用户盗窃用电，上报给供电局，为国家减少大量损失；还可以检测无功功率，上报功率因数，因此供电局可以监测用电户的用电状况，遇有功率因数过低的用户，要求其定期改善，减少供电电路不必要的导体损耗；此外，电计量更准确，外接MCU，容易实现分时电费费率。本技术的单项电表具备数字接口，便于上层MCU读取数据并上报供电局。计量芯片集成温度传感器，可补偿温度漂移，提高精度；同时它也可以直接驱动数字脉冲表头来指示有功、无功和电量方向。超越国家电网对单相电表新的规约要求。以上所述仅为本新型的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本技术技术方案的保护范围之内。 权利要求1.一种防窃电数字单相电表，包括单相电表本体和一功率测量芯片，其特征在于所述功率测量芯片包含两个△ Σ模数转换器、功率计算模块、电能到频率转换器和一个串行接口 ；所述功率测量芯片设有三路模数转换通道，一路为用来检测单相电的L-N电压的电压检测通道，另外两路分别为检测火线的电流检测一和检测零线的电流检测二。2.根据权利要求1所述的数字单相电表，其特征在于所述功率测量芯片还内置有基准电压源和温度传感器。专利摘要本技术公开了一种防窃电数字单相电表，包括单相电表本体和一功率测量芯片，所述功率测量芯片包含两个Δ∑模数转换器、功率计算模块、电能到频率转换器和一个串行接口；所述功率测量芯片设有三路模数转换通道，一路为用来检测单相电的L-N电压的电压检测通道，另外两路分别为检测火线的电流检测一和检测零线的电流检测二。与普通脉冲式电表相比，本新型的电表可以支持防窃电功能，可有效的检测用户盗窃用电；还可以检测无功功率，上报功率因数，因此供电局可以监测用电户的用电状况，遇有功率因数过低的用户，要求其定期改善，减少供电电路不必要的导体损耗；电计量更准确，可外接MCU，容易实现分时电费费率。文档编号G01R11/24GK202196106SQ20112034695公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月15日 优先权日2011年9月15日专利技术者杨秦高 申请人:深圳市北高智电子有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨秦高，
申请(专利权)人：深圳市北高智电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：