一種測量電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及電力電網(wǎng)測量領(lǐng)域,具體涉及一種測量電路,包括安裝在MCU單片機(jī)上的CS5463-ISZ芯片,所述CS5463-ISZ芯片的引腳VIN+和引腳VIN-之間連接有電容C6,所述電容C6的一端連接電阻R8的一端、電阻R8的另一端連接電位器W2的一個固定端,電位器W2的另一個固定端連接電阻R9的一端,電阻R9的另一端連接至電容C6的另一端,在電阻R8的一端和電阻R9的另一端之間串接有電容C4和電容C5等特征。本實用新型可以精確測量和計量有功電能、瞬時功率、電流有效值、電壓有效值、電流瞬時值、電壓瞬時值,更重要的是還具有測量無功、頻率、功率因數(shù)等特點,很大程度上提高采樣測量精度、輸出電壓穩(wěn)定度、輸出波形失真度。
【專利說明】—種測量電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力電網(wǎng)測量領(lǐng)域,具體涉及一種測量電路。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的電網(wǎng)電流表一般都采用指針式表頭,且都存在著測量范圍小,穩(wěn)定性差,精度低,表頭指針指示不便于讀數(shù)且誤差大等缺點,已經(jīng)不適應(yīng)社會發(fā)展的需要。而隨著智能化測控技術(shù)的迅速發(fā)展.以單片機(jī)為核心的數(shù)字電表的優(yōu)勢已十分明顯。測量電路作為智能化測控系統(tǒng)中必不可少的一部分,其設(shè)計要求也越來越高,而在設(shè)計中我們摒棄了傳統(tǒng)的鎖相環(huán)頻率合成技術(shù),直接采用TMS320F2812直接產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號。這樣有效值采樣和瞬時值采樣體層了很高的要求,傳統(tǒng)的A/D采樣芯片已不能滿足要求,影響采樣測量精度、輸出電壓穩(wěn)定度、輸出波形失真度,且在測量時無法對無功、頻率、功率因數(shù)的測量。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種測量電路,解決目前用于電力電網(wǎng)測量的電流表等裝置無法滿足精度和輸出電壓穩(wěn)定度的要求,以及輸出波形易失真,而且在測量時無法對無功、頻率、功率因數(shù)進(jìn)行測量的問題。
[0004]為解決上述的技術(shù)問題,本實用新型采用以下技術(shù)方案:一種測量電路,包括安裝在MCU單片機(jī)上的CS5463-1SZ芯片,
[0005]所述CS5463-1SZ芯片的引腳VIN+和引腳VIN-之間連接有電容C6,所述電容C6的一端連接電阻R8的一端、電阻R8的另一端連接電位器W2的一個固定端,電位器W2的另一個固定端連接電阻R9的一端,電阻R9的另一端連接至電容C6的另一端,在電阻R8的一端和電阻R9的另一端之間串接有電容C4和電容C5,所述電位器W2的滑動端連接至電容C4和電容C5之間并接地,所述電位器W2的兩個固定端連接在變壓器T2的次級上;
[0006]所述CS5463-1SZ芯片的引腳IIN+和引腳IIN-之間連接有電容C9,所述電容C9的一端連接電阻R13的一端,電阻R13的另一端連接電位器Wl的一個固定端,電位器Wl的另一個固定端連接電阻R14的一端,電阻R14的另一端連接電容C9的另一端,在電阻R13的一端和電阻R14的另一端之間串接有電容C7和電容C8,所述電位器Wl的滑動端連接至電容C7和電容C8之間并接地,所述電位器Wl的兩個固定端連接在變壓器T3的次級上;
[0007]所述變壓器T2的主級和變壓器T3的主級均連接在電力電網(wǎng)主電路上。
[0008]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是,所述電阻R8、電阻R9、電阻R13和電阻R14的阻值均為472 Ω,所述電容C4、電容C5、電容C7和電容C8的電容值均為220PF,所述變位器Wl和變位器W2的阻值為2ΚΩ。
[0009]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是,所述CS5463-1SZ芯片的引腳XOUT和引腳XIN之間連接有振蕩器Yl。
[0010]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是,所述振蕩器Yl的頻率為4.096MHZ。
[0011 ] 更進(jìn)一步的技術(shù)方案是,所述CS5463-1SZ芯片的引腳VD+通過電容C3接地,所述引腳VD+和引腳VA+之間連接有電阻R4,所述引腳VA+連接電阻R2的一端,電阻R2的另一端連接電阻Rl的一端,電阻Rl的另一端分別連接二極管Dl的負(fù)極和二極管D2的負(fù)極,所述電阻R2的一端還連接至二極管D3的負(fù)極,二極管D3的正極通過電容Cl連接至電阻R2的另一端,所述二極管D3的正極通過電容C2連接至引腳VA+,所述CS5463-1SZ芯片的引腳PFMON通過電阻R3連接至電阻Rl的另一端、通過電阻R5接地,所述二極管Dl的正極和二極管D2的正極之間連接有變壓器Tl的次級。
[0012]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是,所述電阻Rl的阻值為200 Ω,電阻R2的阻值為200 Ω,電阻R3的阻值為5K Ω,電阻R4的阻值為100 Ω,電阻R5的阻值為IK Ω,電容Cl的電容值為100 μ F,電容C2的電容值為50 μ F,電容C3的電容值為100 μ F,二極管Dl和二極管D2的型號為ΙΝ4007,二極管D3的型號為2CW53。
[0013]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是,所述CS5463-1SZ芯片的引腳VREFIN和引腳VREF0UT均通過電容ClO接地,引腳VA-和引腳DGEN均接地。
[0014]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是,所述電容ClO的電容值為0.1 μ F。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果是:可以精確測量和計量有功電能、瞬時功率、電流有效值、電壓有效值、電流瞬時值、電壓瞬時值,更重要的是還具有測量無功、頻率、功率因數(shù)等特點,很大程度上提高采樣測量精度、輸出電壓穩(wěn)定度、輸出波形失真度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型一種測量電路的連接示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
[0018]圖1示出了本實用新型一種測量電路的一個實施例:一種測量電路,包括安裝在MCU單片機(jī)上的CS5463-1SZ芯片,
[0019]所述CS5463-1SZ芯片的引腳VIN+和引腳VIN-之間連接有電容C6,所述電容C6的一端連接電阻R8的一端、電阻R8的另一端連接電位器W2的一個固定端,電位器W2的另一個固定端連接電阻R9的一端,電阻R9的另一端連接至電容C6的另一端,在電阻R8的一端和電阻R9的另一端之間串接有電容C4和電容C5,所述電位器W2的滑動端連接至電容C4和電容C5之間并接地,所述電位器W2的兩個固定端連接在變壓器Τ2的次級上;
[0020]所述CS5463-1SZ芯片的引腳IIN+和引腳IIN-之間連接有電容C9,所述電容C9的一端連接電阻R13的一端,電阻R13的另一端連接電位器Wl的一個固定端,電位器Wl的另一個固定端連接電阻R14的一端,電阻R14的另一端連接電容C9的另一端,在電阻R13的一端和電阻R14的另一端之間串接有電容C7和電容C8,所述電位器Wl的滑動端連接至電容C7和電容C8之間并接地,所述電位器Wl的兩個固定端連接在變壓器Τ3的次級上;
[0021]所述變壓器Τ2的主級和變壓器Τ3的主級均連接在電力電網(wǎng)主電路上。
[0022]根據(jù)本實用新型一種測量電路的一個優(yōu)選實施例,所述電阻R8、電阻R9、電阻R13和電阻R14的阻值均為472 Ω,所述電容C4、電容C5、電容C7和電容C8的電容值均為220PF,所述變位器Wl和變位器W2的阻值為2K Ω。電容C4、電容C5和電阻R8、電阻R9在電壓采樣通道上對稱設(shè)置,增強(qiáng)了 CS5463-1SZ芯片抗射頻干擾,電容C7、電容C8和電阻R14、電阻R14在電流采樣通道上對稱設(shè)置,有助于降低CS5463-1SZ芯片對射頻干擾的敏感程度,也提高了采樣測量精度,電位器Wl起采樣信號大小調(diào)節(jié)的作用。
[0023]根據(jù)本實用新型一種測量電路的另一個實施例,所述CS5463-1SZ芯片的引腳XOUT和引腳XIN之間連接有振蕩器Y1。根據(jù)本實用新型一種測量電路的另一個優(yōu)選實施例,所述振蕩器Yl的頻率為4.096MHZ。
[0024]根據(jù)本實用新型一種測量電路的另一個實施例,所述CS5463-1SZ芯片的引腳VD+通過電容C3接地,所述引腳VD+和引腳VA+之間連接有電阻R4,所述引腳VA+連接電阻R2的一端,電阻R2的另一端連接電阻Rl的一端,電阻Rl的另一端分別連接二極管Dl的負(fù)極和二極管D2的負(fù)極,所述電阻R2的一端還連接至二極管D3的負(fù)極,二極管D3的正極通過電容Cl連接至電阻R2的另一端,所述二極管D3的正極通過電容C2連接至引腳VA+,所述CS5463-1SZ芯片的引腳PFMON通過電阻R3連接至電阻Rl的另一端、通過電阻R5接地,所述二極管Dl的正極和二極管D2的正極之間連接有變壓器Tl的次級。根據(jù)本實用新型一種測量電路的另一個優(yōu)選實施例,所述電阻Rl的阻值為200 Ω,電阻R2的阻值為200Ω,電阻R3的阻值為5K Ω,電阻R4的阻值為100 Ω,電阻R5的阻值為IK Ω,電容Cl的電容值為100 μ F,電容C2的電容值為50 μ F,電容C3的電容值為100 μ F,二極管Dl和二極管D2的型號為ΙΝ4007,二極管D3的型號為2CW53。
[0025]根據(jù)本實用新型一種測量電路的另一個實施例,所述CS5463-1SZ芯片的引腳VREFIN和引腳VREF0UT均通過電容ClO接地,引腳VA-和引腳DGEN均接地。根據(jù)本實用新型一種測量電路的另一個優(yōu)選實施例,所述電容ClO的電容值為0.1 μ F。
[0026]優(yōu)選的,所述的CS5463-1SZ芯片的引腳RESET、引腳CS、引腳SD1、引腳SD0、引腳SCLK分別與MCU單片機(jī)的RESET接口、IOBO接口、IOBl接口、10B2接口、10B3接口連接;所述CS5463-1SZ芯片的引腳CPUCLK、引腳INT、引腳EDIR和引腳EOUT為空。
[0027]本實用新型的工作原理是:電壓信號通過變壓器T2的后極電路到CS5463-1SZ芯片的引腳VIN+和VIN-引入進(jìn)行電壓信息收集整理、計量處理;
[0028]電流信號通過變壓器T3,到CS5463-1SZ芯片的引腳IIN+和IIN-引入進(jìn)行電流信息收集整理、計量處理,
[0029]TI及后極電路為CS5463-1SZ芯片的供電電路,通過引腳VA+和VD+進(jìn)入CS5463-1SZ芯片,振蕩器Yl通過的引腳XOUT和引腳XIN接入CS5463-1SZ芯片,保證CS5463-1SZ芯片正常工作的功能。
[0030]盡管這里參照本實用新型的多個解釋性實施例對本實用新型進(jìn)行了描述,但是,應(yīng)該理解,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計出很多其他的修改和實施方式,這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說,在本申請公開、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi),可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對組成部件和/或布局進(jìn)行的變形和改進(jìn)外,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,其他的用途也將是明顯的。
【權(quán)利要求】
1.一種測量電路,其特征在于:包括安裝在MCU單片機(jī)上的CS5463-1SZ芯片, 所述CS5463-1SZ芯片的引腳VIN+和引腳VIN-之間連接有電容C6,所述電容C6的一端連接電阻R8的一端、電阻R8的另一端連接電位器W2的一個固定端,電位器W2的另一個固定端連接電阻R9的一端,電阻R9的另一端連接至電容C6的另一端,在電阻R8的一端和電阻R9的另一端之間串接有電容C4和電容C5,所述電位器W2的滑動端連接至電容C4和電容C5之間并接地,所述電位器W2的兩個固定端連接在變壓器T2的次級上; 所述CS5463-1SZ芯片的引腳IIN+和引腳IIN-之間連接有電容C9,所述電容C9的一端連接電阻R13的一端,電阻R13的另一端連接電位器Wl的一個固定端,電位器Wl的另一個固定端連接電阻R14的一端,電阻R14的另一端連接電容C9的另一端,在電阻R13的一端和電阻R14的另一端之間串接有電容C7和電容C8,所述電位器Wl的滑動端連接至電容C7和電容C8之間并接地,所述電位器Wl的兩個固定端連接在變壓器T3的次級上; 所述變壓器T2的主級和變壓器T3的主級均連接在電力電網(wǎng)主電路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量電路,其特征在于:所述電阻R8、電阻R9、電阻R13和電阻R14的阻值均為472 Ω,所述電容C4、電容C5、電容C7和電容C8的電容值均為220PF,所述變位器Wl和變位器W2的阻值為2ΚΩ。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量電路,其特征在于:所述CS5463-1SZ芯片的引腳XOUT和引腳XIN之間連接有振蕩器Yl。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種測量電路,其特征在于:所述振蕩器Yl的頻率為4.096MHZ。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量電路,其特征在于:所述CS5463-1SZ芯片的引腳VD+通過電容C3接地,所述弓I腳VD+和引腳VA+之間連接有電阻R4,所述弓I腳VA+連接電阻R2的一端,電阻R2的另一端連接電阻Rl的一端,電阻Rl的另一端分別連接二極管Dl的負(fù)極和二極管D2的負(fù)極,所述電阻R2的一端還連接至二極管D3的負(fù)極,二極管D3的正極通過電容Cl連接至電阻R2的另一端,所述二極管D3的正極通過電容C2連接至引腳VA+,所述CS5463-1SZ芯片的引腳PFMON通過電阻R3連接至電阻Rl的另一端、通過電阻R5接地,所述二極管Dl的正極和二極管D2的正極之間連接有變壓器Tl的次級。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種測量電路,其特征在于:所述電阻Rl的阻值為200Ω,電阻R2的阻值為200 Ω,電阻R3的阻值為5K Ω,電阻R4的阻值為100 Ω,電阻R5的阻值為IK Ω,電容Cl的電容值為100 μ F,電容C2的電容值為50 μ F,電容C3的電容值為100 μ F,二極管Dl和二極管D2的型號為ΙΝ4007,二極管D3的型號為2CW53。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量電路,其特征在于:所述CS5463-1SZ芯片的引腳VREFIN和引腳VREF0UT均通過電容ClO接地,引腳VA-和引腳DGEN均接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種測量電路,其特征在于:所述電容ClO的電容值為.0.1 μ F。
【文檔編號】G01R15/12GK203535095SQ201320591161
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】周軍, 范康林, 陳夢軍 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)四川省電力公司自貢供電公司