專利名稱：一種微型導軌式安裝單相電能表的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種單相電能表，尤其是涉及一種微型導軌式安裝單相電能表。
背景技術：
近些年，為順應節能降耗的社會需求，各地方政府相繼出臺了新的政策文件，要求實現能源分類分項計量。同時，隨著電力體制改革的逐步深入，電能表的需求越來越大。傳統電能表的安裝方式主要有兩種壁掛式安裝和嵌入式安裝。壁掛式安裝電表的主要缺點在于體積較大，并且需要配設專用的電度表箱；嵌入式安裝電表的主要缺點在于需要在面柜上開孔，并配互感器，工程量相對較大并且不方便檢修。兩種安裝方式的固有缺陷使得電能計量不能真正意義上進入到配電終端，從而不能全面完成分項計量的要求。
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種體積小巧、方便安裝檢修、簡化布局、縮減整體工程造價的微型導軌式安裝單相電能表。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現一種微型導軌式安裝單相電能表，其特征在于，包括外殼、內部組件，所述的外殼結構為微型模數化結構，所述的外殼的寬度為標準模數值的整數倍，所述的外殼背部設有 35mm標準導槽，所述的內部組件設在外殼內。所述的外殼的寬度為1標準模數值。所述的內部組件包括電源、微處理器、計量預處理模塊、存儲模塊、脈沖指示輸出模塊、LCD顯示模塊，所述的微處理器分別與電源、計量預處理模塊、存儲模塊、脈沖指示輸出模塊、IXD顯示模塊連接。所述的電源為阻容降壓電源，包括磁珠、電容Cl、電阻R1、二極管D1、二極管D2、集成穩壓器件。所述的微處理器為SOC芯片，包括電能計量模塊、MCU、電源管理模塊、帶溫度補償的實時時鐘芯片(RTC)、IXD驅動模塊、UART模塊、SPI/I2C外圍擴展接口模塊。所述的計量預處理模塊包括相電壓采集電路、相電流采集電路。所述的存儲模塊為鐵電存儲器。與現有技術相比，本發明具有通過單塊線路板來完成電能表硬件模塊組裝，從而大大簡化了電能表的結構并縮小了電能表的體積，方便安裝檢修、簡化布局、縮減整體工程造價，對于實現終端電能計量有效管理，指導用戶合理用電，促成節能降耗具有現實意義。 采用的SOC芯片內部集成的豐富的功能模塊充分保證了電能表的基本功能需求電能計量、電能存儲、電能顯示、電能輸出。本發明可以靈巧安裝于終端配電箱內，實現對所需回路的電能計量，從而為終端電能的分項計量統計帶來便捷。
圖1為本發明的結構示意圖；圖2為本發明的電源電路圖；圖3為本發明的電壓采樣電路電路圖。圖4為本發明的電流采樣電路電路圖。圖5為本發明的脈沖指示輸出模塊電路圖。圖6為本發明的IXD顯示模塊原理圖。圖7為本發明的存儲模塊電路圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。實施例如圖1所示，一種微型導軌式安裝單相電能表，包括電源1、微處理器2、計量預處理模塊3、存儲模塊5、脈沖指示輸出模塊4、IXD顯示模塊6，所述的微處理器2分別與電源 1、計量預處理模塊3、存儲模塊5、脈沖指示輸出模塊4、IXD顯示模塊6連接。其中電源1 為整機中各部分電子器件提供所需電源，計量預處理模塊3用于相電壓電流信號的處理， 微處理器2完成電能運算處理計量及其他功能任務，存儲模塊5用于存儲電量及相關參數配置信息，LCD顯示模塊6用于顯示當前消耗總電能值，脈沖指示輸出模塊4用于指示當前是否用電和實現電能校驗與遠傳。所述的微處理器2為SOC芯片，包括電能計量模塊、MCU、 電源管理模塊、帶溫度補償的實時時鐘芯片(RTC)、IXD驅動模塊、UART模塊、SPI/I2C外圍擴展接口模塊。所述的計量預處理模塊3包括相電壓采集電路、相電流采集電路。如圖2所示，為電源1的電路圖，其中市電輸入時通過磁珠隔離高頻干擾，經安規電容Cl、金屬氧化膜電阻Rl限流后，由二極管Dl鉗位降壓，經二極管D2完成半波整流，由電解電容C2對整流后的脈動直流進行濾波，再通過三端集成穩壓器件穩壓，最終輸出穩定的直流電壓供給系統電路。如圖3所示，為電壓采樣電路的電路圖，其中輸入相電壓經一串貼片電阻組成的分壓網絡分壓，由取樣電阻R22取樣后降為合適量程的小信號，后經分別由R22和C13、R23 和C14組成的抗混疊濾波電路濾除雜波干擾，送入SOC芯片的電壓通道；電阻分壓網絡中各個權重電阻對應的短路焊盤用于電壓衰減，以幫助實現電能表精度校驗。如圖4所示，為電流采樣電路的電路圖，其中相電流經錳銅分流器采樣后成為合適量程的電壓信號，經分別由RM和C15、R25和C16組成的抗混疊濾波電路濾除雜波干擾， 送入SOC芯片的電流通道。如圖5所示，為脈沖指示輸出模塊電路圖，其中SOC芯片將預處理后送入的電壓電流信號進行電能運算處理，經內部壓頻轉換后由CF引腳輸出脈沖，CF引腳與發光二極管 D3、光耦U2基極側相連接，則完成電能脈沖閃爍指示和無源光耦隔離輸出。如圖6所示，為IXD顯示模塊的結構示意圖，6位段式IXD顯示屏的各個COM腳和 SEG腳直接連接到SOC芯片對應的IXD驅動接口上。由SOC芯片完成IXD的驅動配置即實現段式液晶上電能數據內容的顯示。如圖7所示，為存儲模塊電路圖，累加改變后的電能數據通過SOC芯片的I2C兩線制接口存入外部鐵電存儲器IC2，其能保證掉電數據不丟失。
總之，本發明所述的電能表以微型化的體積(1個模數)和35mm標準導軌安裝方式在靈活安裝和方便使用方面體現出了極大的優勢。此外其SOC的實現方案保證實現了電能計量的基本功能，也滿足了傳統電子式電能表的性能要求。
權利要求
1.一種微型導軌式安裝單相電能表，其特征在于，包括外殼、內部組件，所述的外殼結構為微型模數化結構，所述的外殼的寬度為標準模數值的整數倍，所述的外殼背部設有 35mm標準導槽，所述的內部組件設在外殼內。
2.根據權利要求1所述的一種微型導軌式安裝單相電能表，其特征在于，所述的外殼的寬度為1標準模數值。
3.根據權利要求1所述的一種微型導軌式安裝單相電能表，其特征在于，所述的內部組件包括電源、微處理器、計量預處理模塊、存儲模塊、脈沖指示輸出模塊、IXD顯示模塊，所述的微處理器分別與電源、計量預處理模塊、存儲模塊、脈沖指示輸出模塊、LCD顯示模塊連接。
4.根據權利要求1所述的一種微型導軌式安裝單相電能表，其特征在于，所述的電源為阻容降壓電源，包括磁珠、電容Cl、電阻R1、二極管D1、二極管D2、集成穩壓器件。
5.根據權利要求1所述的一種微型導軌式安裝單相電能表，其特征在于，所述的微處理器為SOC芯片，包括電能計量模塊、MCU、電源管理模塊、帶溫度補償的實時時鐘芯片 (RTC)、IXD驅動模塊、UART模塊、SPI/I2C外圍擴展接口模塊。
6.根據權利要求1所述的一種微型導軌式安裝單相電能表，其特征在于，所述的計量預處理模塊包括相電壓采集電路、相電流采集電路。
7.根據權利要求1所述的一種微型導軌式安裝單相電能表，其特征在于，所述的存儲模塊為鐵電存儲器。
全文摘要
本發明涉及一種微型導軌式安裝單相電能表，包括外殼、內部組件，所述的外殼結構為微型模數化結構，所述的外殼的寬度為標準模數值的整數倍，所述的外殼背部設有35mm標準導槽，所述的內部組件設在外殼內。與現有技術相比，本發明具有體積小巧、方便安裝檢修、簡化布局、縮減整體工程造價等優點。
文檔編號G01R11/04GK102375082SQ20101026514
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月25日 優先權日2010年8月25日
發明者周中, 姜龍, 陳建鋒 申請人:上海安科瑞電氣股份有限公司