專利名稱：電能計量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電器測量儀，特別是一種高精度電能計量裝置。
隨著商品經(jīng)濟的不斷深入發(fā)展，電力系統(tǒng)正在向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)變，隨之而來所要面臨的一個問題就是電能計量精度問題。目前電力系統(tǒng)所使用的互感器精度都不很高，一般為0.5級，互感器非線性對測量的影響更明顯。電壓互感器二次回路壓降也是不可忽視的，這些因素給測量帶來的誤差都是由電能表本身誤差之外的，統(tǒng)稱為綜合誤差。對于練合誤差，目前采用的方法，主要有互感器二次壓降補償器，這種補償器有一定的效果，但不十分理想，而且調(diào)試比較麻煩。還有對互感器采用量程切換以減少非線性對測量精度的影響。但這需要更換互感器，成本大。
鑒于上述情況，本實用新型的目的是提供一種不需更換現(xiàn)場設(shè)備，使用十分簡便，又可以實時修正綜合誤差的高精度電能計量裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的它包括輸入端與被測電量相連的互感器和與互感器輸出端相連的A/D轉(zhuǎn)換器和鑒相器，與A/D轉(zhuǎn)換器和鑒相器相連的16位單片機及連到16位單片機上的8位單片機，8位單片機的輸出端連接有顯示器、數(shù)據(jù)接口及人機對話接口。16位單片機與A/D轉(zhuǎn)換器完成對交流電壓和電流信號的采集，并對信號進行預(yù)處理，然后將數(shù)據(jù)傳送到8位單片機，在8位單片機中進行運算，誤差修正得到準確的電能值，將其存入內(nèi)存，同時送到顯示器顯示。電能的測量利用數(shù)字乘法器原理，首先，由16位機與A/D將交流信號這些模擬量進行離散和量化，成為數(shù)字量，由16位機將這些數(shù)字量簡單處理后送給8位機，在8位機中，按照P=1/NΣK=0Nik·uk,]]>進行運算，得到P值，再乘以時間Δt，便得到電能。對得到的電能值按照“交流電能綜合誤差測試計算與更正技術(shù)”進行修正，便得到準確的電能值。每一次測量值都如此處理，便實現(xiàn)了綜合誤差的動態(tài)跟蹤，實時修正。
本實用新型的優(yōu)點是將交流電能計量系統(tǒng)中的電能計量的練合誤差通過在計量裝置中進行修正，其修正效果十分理想。與傳統(tǒng)的修正方法相比，本裝置具有成本低、精度高、使用方便等特點。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作以說明。


圖1是本實用新型的電路方框圖。
圖2-4是本實用新型的電路厚理圖。
參考附圖，本實用新型主要包括互感器1、A/D轉(zhuǎn)換器2、16位微機3、鑒相器4、8位微機5、顯示器6、數(shù)據(jù)接口7、人機對話接口8及工作電源(圖中省略未畫)。互感器為兩個電壓互感器PT1、PT2和兩個電流電感器CT1、CT2。16位微機由8096、74LS373鎖存器、74LS138譯碼器、EPROM2764程序存貯器、RAM6264數(shù)據(jù)存貯器組成。8096與兩片A/D轉(zhuǎn)換器MA×180連接，兩片A/D的BVSY引腳分別接在8096的P0.6和P0.7腳上。8096通過查詢方式讀取A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果。8位微機由8031、74LS373鎖存器、74LS138譯碼器、EPROM2764程序存貯器、RAM6264數(shù)據(jù)存貯器組成。時鐘電路芯片MC146818的IRQ引腳接到8031的INT1腳上，8031通過外部中斷來讀取時鐘數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)接口主要由可編程接口芯片8251將8031輸出的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)輸出，同時將外部輸入的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)送入8031。8251的RXROY接到8031的INTO腳，T×RDY接到8031的P1.7腳，因此，8031對數(shù)據(jù)接口輸入的信號采用中斷方式響應(yīng)，而對輸出數(shù)據(jù)則采用查詢方式。顯示器(MGLS-12864)為液晶顯示，本身帶有接口。手動輸入與狀態(tài)顯示直接利用8031的P1口完成。8031與8O96直接通過各自的串口通信。圖4給出了鑒相器的原理圖。交流電壓加到IC1(LM339)放大器的同相端，放大后經(jīng)IC2(LM339)比較器轉(zhuǎn)換成方波，經(jīng)三極管A1加到觸發(fā)器(4016)IC5的R端。交流電流信號加到放大器IC3同相端，放大后加比較器IC4(LM339)輸入端，轉(zhuǎn)換成方波經(jīng)三極管A2后加到IC5的CK端，IC5輸出Q端作為鑒相器輸出連到8096的HSI1端。因此，當U超前I 0-180°時，Q=0，即鑒相器無脈沖輸出，當U滯后I 0-180°時，鑒相器有連續(xù)脈沖輸出。
本實用新型的誤差修正數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)接口輸入。其抄表方法分為自動和手動兩種，自動抄表可用抄表器與數(shù)據(jù)接口相連，即可將用電數(shù)據(jù)讀入抄表器，還可通過數(shù)據(jù)接口將該裝置連入網(wǎng)內(nèi)。手動抄表則通過操作按鍵K完成，通過按鍵還可校準時鐘。
權(quán)利要求1.一種高精度電能計量裝置，其特征是它包括輸入端與被測電量相連的互感器和互感器輸出端相連的A/D轉(zhuǎn)換器和鑒相器，與A/D轉(zhuǎn)換器和鑒相器相連的16位單片機及連到16位單片機上的8位單片機，8位單片機的輸出連接有顯示器，數(shù)據(jù)接口及人機對話接口。
專利摘要一種高精度電能計量裝置,它主要包括互感器、A/D轉(zhuǎn)換器、16位微機、鑒相器、8位微機、液晶顯示器、數(shù)據(jù)接口、人機對話接口。利用16位微機及A/D轉(zhuǎn)換器完成對交流電流和電壓信號的采集,并對信號進行預(yù)處理,然后將數(shù)據(jù)傳送到8位微機中,在8位微機中進行運算、誤差修正,并將結(jié)果送至顯示器顯示。該裝置的特點是對電能測量中無法避免的綜合誤差可實行在線修正,而且成本低,精度高,使用方便。
文檔編號G01R11/00GK2314378SQ9724556
公開日1999年4月14日 申請日期1997年10月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月17日
發(fā)明者呂勇軍, 張鐵巖 申請人:沈陽電力新技術(shù)應(yīng)用研究所