一種能夠消除高頻干擾的智能儀表的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種智能儀表，尤其涉及一種能夠消除高頻干擾的智能儀表。
【背景技術】
[0002]過去若干年以來，技術快速發(fā)展，而隨著各種便攜式個人通信設備與家用電器設備的增加，人們享受蜂窩移動通信系統(tǒng)帶來的便利的同時，對安全性能又提出了新的需求，由于智能儀器一開始就顯示它強大的生命力，目前已成為儀器儀表發(fā)展的一個主導方向，它的不斷發(fā)展對自動控制、電子技術、國防工程、航天技術與科學試驗等將產生極其深遠的影響；而面對工業(yè)領域復雜的環(huán)境要求，針對智能儀表的消除外部的干擾和濾除高頻干擾對米樣電路的影響的需求也是越來越尚。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型所要解決的技術問題是需要提供一種能夠消除外部的干擾對采樣模塊造成的高頻干擾的智能儀表。
[0004]對此，本實用新型提供一種能夠消除高頻干擾的智能儀表，包括:存儲模塊、按鍵模塊、采樣模塊、計量模塊、顯示模塊、MCU、電源模塊和通訊模塊，所述存儲模塊、按鍵模塊、計量模塊、顯示模塊、電源模塊和通訊模塊分別與MCU相連接，所述采樣模塊通過計量模塊連接至MCU ;其中，所述采樣模塊包括電流互感器、電流采樣單元和電流濾波單元，所述電流互感器與外部電流相連接，所述外部電流通過電流互感器分別與電流采樣單元和電流濾波單元相連接，所述電流采樣單元和電流濾波單元分別與計量模塊相連接。
[0005]本實用新型的進一步改進在于，所述電流互感器包括A相電流互感器CT1、B相電流互感器CT2和C相電流互感器CT3，所述電流采樣單元包括A相電流采樣單元、B相電流采樣單元和C相電流采樣單元，所述電流濾波單元包括A相電流濾波單元、B相電流濾波單元和C相電流濾波單元，所述外部電流通過A相電流互感器CTl分別連接至A相電流采樣單元和A相電流濾波單元，所述外部電流通過B相電流互感器CT2分別連接至B相電流采樣單元和B相電流濾波單元，外部電流通過C相電流互感器CT3分別連接至B相電流采樣單元和B相電流濾波單元。
[0006]本實用新型的進一步改進在于，所述A相電流采樣單元包括電阻R38和電阻R40，所述A相電流濾波單元包括電容C27、電阻R36、電容C26、電容C29和電阻R43，所述A相電流互感器CTl連接至電容C27的兩端，所述電容C27的一端分別與電阻R38和電阻R36相連接，所述電容C27的另一端分別與電阻R40和電阻R43相連接，所述電阻R38和電阻R40串接，所述電阻R36通過電容C26接地，所述電阻R43通過電容C29接地。
[0007]本實用新型的進一步改進在于，所述B相電流采樣單元包括電阻R39和電阻R41，所述B相電流濾波單元包括電容C28、電阻R37、電容C22、電容C30和電阻R44，所述B相電流互感器CT2連接至電容C28的兩端，所述電容C28的一端分別與電阻R39和電阻R37相連接，所述電容C28的另一端分別與電阻R41和電阻R44相連接，所述電阻R39和電阻R41串接，所述電阻R37通過電容C22接地，所述電阻R44通過電容C30接地。
[0008]本實用新型的進一步改進在于，所述C相電流采樣單元包括電阻R47和電阻R50，所述C相電流濾波單元包括電容C32、電阻R45、電容C31、電容C33和電阻R51，所述C相電流互感器CT3連接至電容C32的兩端，所述電容C32的一端分別與電阻R47和電阻R45相連接，所述電容C32的另一端分別與電阻R50和電阻R51相連接，所述電阻R47和電阻R50串接，所述電阻R45通過電容C31接地，所述電阻R51通過電容C33接地。
[0009]本實用新型的進一步改進在于，所述計量模塊包括計量芯片，所述計量芯片通過SPI接口與MCU進行雙向通訊。
[0010]本實用新型的進一步改進在于，所述SPI接口通過電阻連接至MCU。
[0011]本實用新型的進一步改進在于，所述顯示模塊包括數(shù)碼管和LED驅動芯片，所述LED驅動芯片通過I2C總線與MCU相連接，所述MCU通過LED驅動芯片與數(shù)碼管相連接。
[0012]本實用新型的進一步改進在于，還包括狀態(tài)指示燈，所述狀態(tài)指示燈與數(shù)碼管相連接。
[0013]本實用新型的進一步改進在于，還包括電平轉換電路和時鐘模塊，所述通訊模塊包括485通訊模塊和無線通訊模塊，所述485通訊模塊和時鐘模塊分別與MCU相連接，所述無線通訊模塊通過電平轉換電路與MCU相連接。
[0014]與現(xiàn)有技術相比:本實用新型的有益效果在于:外部電流通過電流互感器將大電流按比例降低，變比優(yōu)選為2000:1，然后通過電流取樣單元將電流互感器二次變流后的電流值轉換成電壓值，并提供給后端的計量模塊來測量其電流值，在此基礎上，還通過電流濾波單元消除外部干擾對采樣模塊所造成的高頻干擾，提高了測量的精度，成本低。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型一種實施例的結構示意圖；
[0016]圖2是本實用新型一種實施例的采樣模塊的電路圖；
[0017]圖3是本實用新型一種實施例的計量模塊的電路圖；
[0018]圖4是本實用新型一種實施例中計量模塊與MCU之間的電路連接示意圖；
[0019]圖5是本實用新型一種實施例的顯示模塊的電路圖；
[0020]圖6是本實用新型一種實施例的狀態(tài)指示燈的電路連接示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖，對本實用新型的較優(yōu)的實施例作進一步的詳細說明。
[0022]如圖1所示，本例提供一種能夠消除高頻干擾的智能儀表，包括:存儲模塊、按鍵模塊、采樣模塊、計量模塊、顯示模塊、MCU、電源模塊和通訊模塊，所述存儲模塊、按鍵模塊、計量模塊、顯示模塊、電源模塊和通訊模塊分別與MCU相連接，所述采樣模塊通過計量模塊連接至MCU ;其中，所述采樣模塊包括電流互感器、電流采樣單元和電流濾波單元，所述電流互感器與外部電流相連接，所述外部電流通過電流互感器分別與電流采樣單元和電流濾波單元相連接，所述電流采樣單元和電流濾波單元分別與計量模塊相連接。
[0023]如圖1所示，本例還包括電平轉換電路和時鐘模塊，所述通訊模塊包括485通訊模塊和無線通訊模塊，所述485通訊模塊和時鐘模塊分別與MCU相連接，所述無線通訊模塊通過電平轉換電路與MCU相連接；因此，本例既可以通過485也可以通過無線網絡進行數(shù)據采集，所述無線通訊模塊通過電平轉換電路連接至MCU，所述電平轉換電路用于實現(xiàn)將MCU的電壓轉換為無線通訊模塊可用的電壓，如將5.0V的電壓轉換為3.3V的電壓，以實現(xiàn)無線通訊模塊的供電，便于MCU直接控制無線通訊模塊；所述時鐘模塊與MCU相連接，用于實現(xiàn)時間的校準和輔助數(shù)據存儲。
[0024]本例通過采樣模塊和計量模塊，能夠集成數(shù)字集成電路進而直接準確地測量各種電參數(shù)，并采用MCU通過讀取并顯示電參數(shù)數(shù)據，實現(xiàn)各種測控功能；通過電平轉換電路滿足無線通訊模塊的電平轉換需求，實現(xiàn)MCU供電需求與無線通訊模塊供電需求之間的電平轉換，進而實現(xiàn)數(shù)據的無線讀??；通過存儲模塊的設置，能夠在通訊過程出現(xiàn)異常的情況下實現(xiàn)數(shù)據存儲功能，例如通訊線路斷開或上位主機關閉等類似情況下，將異常過程中的數(shù)據存儲在存儲模塊中，不至于丟失數(shù)據。
[0025]本例還優(yōu)選包括時鐘模塊和485通訊模塊，所述時鐘模塊和485通訊模塊分別與MCU相連接。本例通過存儲模塊和時鐘模塊的設置，能夠在通訊過程出現(xiàn)異常的情況下實現(xiàn)數(shù)據回讀功能，例如通訊線路斷開或上位主機關閉等類似情況下，將異常過程中的數(shù)據存儲在存儲模塊中，所述時鐘模塊通過MCU校準當前時間，所述MCU能夠根據當前時間和設置好的時間間隔進行定時的數(shù)據凍結，并將凍結的數(shù)據及其凍結時間從計量模塊和時鐘模塊存儲到存儲模塊中，進而防止數(shù)據丟失，并能夠設置定時回讀數(shù)據以便減少讀寫次數(shù)。
[0026]本例在實現(xiàn)了無線通訊模塊的基礎上，還包括485通訊模塊，在工業(yè)環(huán)境惡劣的情況下，比如在無線信號無法穿透或是無線信號不穩(wěn)定的情況下，可以通過485通訊模塊實現(xiàn)有線的數(shù)據傳輸，進而雙方面保證數(shù)據傳輸?shù)牧鲿承院头€(wěn)定性；同時，增加485通訊模塊，也有利于無線智能儀表的測試。
[0027]如圖2所示，本例所述電流互感器包括A相電流互感器CTl、B相電流互感器CT2和C相電流互感器CT3，所述電流采樣單元包括A相電流采樣單元、B相電流采樣單元和C相電流采樣單元，所述電流濾波單元包括A相電流濾波單元、B相電流濾波單元和C相電流濾波單元，所述外部電流通過A相電流互感器CTl分別連接至A相電流采樣單元和A相電流濾波單元，所述外部電流通過B相電流互感器CT2分別連接至B相電流采樣單元和B相電流濾波單元，外部電流通過C相電流互感器CT3分別連接至B相電流采樣單元和B相電流濾波單元。
[0028]如圖2所示，所述A相電流采樣單元包括電阻R38和電阻R40，所述A相電流濾波單元包括電容C27、電阻R36、電容C26、電容C29和電阻R43，所述A相電流