專利名稱：一種三相智能數顯儀表硬件系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種智能數顯儀表，特別涉及一種三相智能數顯 儀表硬件系統。
背景技術：
智能數顯儀表是一種采用微處理器構成的測量電壓、電流、有功 功率、無功功率、頻率等電參數的一種測量儀表，由于它具有高可靠 性、高靈敏度等特點，智能數顯儀表已在電力參數測量方面得到了廣 泛的運用。隨著電子信息技術的發展，智能數顯儀表的應用領域也由 單一的專業電力用戶迅速地擴展到廠礦、企業、商業、部隊等終端用 戶。
目前，智能數顯儀表雖能滿足廣大用戶的一般需求，但也存在一 些不足如采樣精度只有10位，采樣值誤差較大；不能很好地實現 組網管理；不能很好地適應惡劣的現場環境。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種三相智能數顯儀表硬件系統，克服 現有技術的不足，實現智能數顯儀表硬件系統的高效率運行，并使其 具有功耗低、精度高、智能化及性能穩定等特點。
為了實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案如下 一種三相智能數顯儀表硬件系統，包括CPU模塊，以及與CPU
模塊相連的綜合模塊和采樣模塊，其中，所述CPU模塊由CPU，以
及分別與CPU相連的數據存儲模塊、驅動電路及人機接口電路組成；綜合模塊由電源模塊、通訊模塊、開關量檢測模塊及輸出控制模塊組 成，所述電源模塊、通訊模塊、開關量檢測模塊及輸出控制模塊分別 通過彎針與CPU相連。
所述模擬量采樣模塊包括電壓采集模塊和電流采集模塊，電壓采
集模塊和電流采集模塊分別通過彎針與CPU相連。 所述采樣模塊為12位A/D采樣模塊。
所述人機接口電路包括3路顯示模塊、薄膜按鍵及9個狀態指示 燈，所述3路顯示模塊、薄膜按鍵及9個狀態指示燈均通過人機接口與 CPU相連。
所述3路顯示模塊中每一路顯示模塊均由四位數碼管構成。 所述彎針為10針的彎針。
本實用新型中，綜合模塊與采樣模塊分別采用10針的彎針和 CPU模塊直接相連，這樣不但保證了 CPU模塊與綜合模塊、采樣模 塊信號交換的穩定，也使整個硬件系統連接牢固，即使在惡劣的環境 中，本實用新型也能正常工作。另一方面，采集模塊獲取的三相電壓、 三相電流通過CPU及其他模塊處理后，由顯示模塊顯示出來，用戶 可以從數碼管上直觀地讀取電壓、電流值，十分方便。
與現有技術相比，本實用新型具有如下的優點及效果
(1) 本實用新型中各個電路以模塊化的形式相連，這樣在整個 硬件系統上各個模塊工作相對獨立，提高了整個硬件系統的穩定性和 易用性。
(2) 本實用新型集三相電壓、三相電流采集功能于一體，并可通過電壓、電流的采集來輕松實現有功功率、無功功率、功率因數及 頻率表的采集，從而實現了多種信號的采集功能，使本實用新型功能 更強大。
(3) 本實用新型采用12位模擬量采樣模塊，極大地提高了采樣 精度。
(4) 本實用新型具有較強的擴展功能，如監視開關狀態的兩路 開關量輸入和控制開關的兩路繼電器輸出，以及一路RS485/M0DBUS 通訊，對儀表進行組網管理，用戶可以通過對繼電器輸出進行參數設 定和遙控，方便地實現了整個硬件系統的自動控制。
附圖為本實用新型的系統框圖。
具體實施方式
下面通過舉例來對本實用新型作進一步說明，但本實用新型的實 施方式不限于此。
如附圖所示， 一種三相智能數顯儀表硬件系統，包括CPU模塊， 以及與CPU模塊相連的綜合模塊和采樣模塊，所述綜合模塊與采樣模 塊分別采用10針的彎針和CUP模塊直接相連。
所述CPU模塊內設有CPU、數據存儲、驅動電路和人機接口電
路，而綜合模塊由電源模塊、通訊模塊、開關量檢測模塊及輸出控制 模塊組成，采集模塊又包括電壓采集模塊和電流采集模塊。當該硬件 系統運行時，采集模塊中的電流采集模塊通過運算放大電路將采集的
電流信號放大傳輸到CPU模塊，電壓采集模塊將濾波后的電壓信號傳輸到CPU模塊中，為保證采集精度，采集模塊采用12位A/D采 樣模塊。CPU模塊中的CPU定時地將所采集到的模擬量轉換為數字 信號，并將數據進行運算處理。在CPU處理模擬信號后，處理數據 一方面被輸送至綜合模塊進行數據顯示，另一方面還可以存儲在數據 存儲模塊E2PROM中，以備后用。數據被輸送至綜合模塊后，通過 顯示模塊顯示出來，同時由輸出控制模塊實現報警功能。
所述綜合模塊中，開關量檢測模塊通過光電隔離將強、弱電徹底 分離，提高了抗干擾能力；開關量檢測模塊對外界開關的狀態進行檢 測，經過光電隔離后直接傳輸到CPU模塊，以實現信號的采集功能; CPU模塊將開關量檢測模塊輸入的信號進行處理，將結果送到顯示 模塊的狀態指示燈上進行顯示或經過通訊模塊傳送到遠端設備。
所述CPU模塊與通訊模塊相連，使得整個硬件系統具有遙信、 遙測、遙控的功能，應用中可方便地進行組網管理。設置于CUP模 塊上的人機接口電路，以及綜合模塊上的通訊模塊，能夠輕松實現人 機對話，特別是通過通訊模塊能夠與遠端設備進行數據交換及遙控操 作。所述人機接口電路包括用于顯示數據的3路四位數碼管、用于指 示狀態的9個指示燈以及實現參數輸入的薄膜按鍵。
通過上述設計，本實用新型不僅實現了智能數顯儀表的智能化、 網絡化及信息化，同時，由于本實用新型的各個模塊相對獨立，使得 整個硬件系統在運行時穩定性更高；在硬件的測試與維護上可以按模
塊功能進行測試與維護，測試與維護方便，提高了工作效率。
權利要求1. 一種三相智能數顯儀表硬件系統，包括CPU模塊，以及與CPU模塊相連的綜合模塊和采樣模塊，其特征在于，所述CPU模塊由CPU，以及分別與CPU相連的數據存儲模塊、驅動電路及人機接口電路組成；綜合模塊由電源模塊、通訊模塊、開關量檢測模塊及輸出控制模塊組成，所述電源模塊、通訊模塊、開關量檢測模塊及輸出控制模塊分別通過彎針與CPU相連。
2. 根據權利要求1所述的三相智能數顯儀表硬件系統，其特征在于，所述采樣模塊包括電壓采集模塊和電流采集模塊，電壓采集模塊和電流采集模塊分別通過彎針與CPU相連。
3. 根據權利要求1所述的三相智能數顯儀表硬件系統，其特征在 于，所述采樣模塊為12位A/D采樣模塊。
4. 根據權利要求1所述的三相智能數顯儀表硬件系統，其特征在 于，所述人機接口電路包括3路顯示模塊、薄膜按鍵及9個狀態指示燈， 所述3路顯示模塊、薄膜按鍵及9個狀態指示燈均通過人機接口與 CPU相連。
5. 根據權利要求4所述的三相智能數顯儀表硬件系統，其特征在 于，所述3路顯示模塊中每一路顯示模塊均由四位數碼管構成。
6. 根據權利要求1或2所述的三相智能數顯儀表硬件系統，其特征 在于，所述彎針為10針的彎針。
專利摘要本實用新型公開了一種三相智能數顯儀表硬件系統，包括CPU模塊，以及分別與CPU模塊相連的綜合模塊和采樣模塊，所述CPU模塊包括CPU、數據存儲E2PROM、人機接口電路及驅動電路，所述人機接口電路包括3路4位數碼管構成的顯示模塊、薄膜按鍵及9個狀態指示燈，所述3路4位數碼管構成的顯示模塊、薄膜按鍵及兩個狀態指示燈均分別通過人機接口與CPU模塊相連；所述綜合模塊還包括電源模塊、開關量檢測模塊、輸出控制模塊、通訊模塊及接線端子；采樣模塊包括一個電壓采集模塊，一個電流采集模塊及接線端子。本實用新型具有精度高、功耗低、智能化程度高及工作性能穩定等特點。
文檔編號G01R31/00GK201251607SQ20082006512
公開日2009年6月3日 申請日期2008年9月16日 優先權日2008年9月16日
發明者臻 李 申請人:成都瑞科電氣有限公司