一種安裝式單相數(shù)顯表的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種安裝式單相數(shù)顯表，包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的中央處理單元、電壓采樣單元、電流采樣單元、LCD顯示單元、RS485接口單元和輔助電源單元，中央處理單元中集成有計量模塊、微控制器模塊和異步收發(fā)器模塊，并通過各對應(yīng)接口電路分別與電壓采樣單元、電流采樣單元、LCD顯示單元、RS485接口單元和輔助電源單元電連接。本實(shí)用新型具有集成度高、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、功耗低、精度高、性能可靠的優(yōu)點(diǎn)，可較好地滿足現(xiàn)代電網(wǎng)或工業(yè)自化管理的需求。
【專利說明】
_種安裝式單相數(shù)顯表
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電子儀器，尤其是涉及一種用于電網(wǎng)或自動化系統(tǒng)中對電流、電壓、有功功率進(jìn)行測量，并具有遠(yuǎn)程通信功能的單相數(shù)顯表。
【背景技術(shù)】
[0002]電力是是現(xiàn)代社會必不可少的能源，在人們的日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著重要的作用。在電力系統(tǒng)中，特別是中低壓配電系統(tǒng)中，大量非線性、沖擊性負(fù)荷的使用，給電力系統(tǒng)的電能計量帶來了挑戰(zhàn)。而且，隨著工業(yè)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)管理對工業(yè)電能準(zhǔn)確計量不斷提出新的要求，節(jié)能降耗是現(xiàn)代工業(yè)進(jìn)步的主要標(biāo)志之一，提高電能有效利用率，對電能質(zhì)量進(jìn)行綜合監(jiān)測和治理，已成為迫切需要解決的問題。
[0003]要實(shí)現(xiàn)對電能質(zhì)量的綜合治理，就必須實(shí)現(xiàn)有功功率的在線分析與實(shí)時監(jiān)測，以了解電能的有效利用水平，作為電力管理系統(tǒng)組成部分的電力監(jiān)控儀表在其中起著至關(guān)重要的作用。對電力運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行分析和實(shí)時監(jiān)測需要使用的儀表種類眾多，單相數(shù)顯表就是其中之一。為滿足市場需求，本領(lǐng)域涌現(xiàn)出了眾多的單相數(shù)顯表生產(chǎn)廠家，其產(chǎn)品種類、功能也多種多樣。但現(xiàn)有的目前的單相數(shù)顯表還存在需要較大的提升空間，主在表現(xiàn)在造價偏高、集成度低、兼容性差、結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，尤其是不具備通訊接口，無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和自動化管理。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種安裝式單相數(shù)顯表，其具有集成度高、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、功耗低、精度高、性能可靠的優(yōu)點(diǎn)，可較好地滿足現(xiàn)代電網(wǎng)或工業(yè)自化管理的需求。
[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)中目的單相顯表其成本較高、集成度不高、兼容性較差的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的一種安裝式單相數(shù)顯表，包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的中央處理單元、電壓采樣單元、電流采樣單元、LCD顯示單元、RS485接口單元和輔助電源單元，所述中央處理單元中集成有計量模塊、微控制器模塊和異步收發(fā)器模塊，并通過各對應(yīng)接口電路分別與電壓采樣單元、電流采樣單元、LCD顯示單元、RS485接口單元和輔助電源單元電連接，所述電壓采樣單元和電流采樣單元分別用于監(jiān)測電路中的電壓和電流，并將監(jiān)測到的電壓和電流模擬量傳輸給中央處理單元，所述LCD顯示單元用于顯示經(jīng)中央處理單元處理后的電壓和電流數(shù)字量，所述RS485接口單元與中央處理單元之間建立有雙向信息交換通道，所述輔助電源單元用于為中央處理單元供電。
[0006]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型一種安裝式單相數(shù)顯表，其中，還包括數(shù)據(jù)存儲單元，所述中央處理單元與數(shù)據(jù)存儲單元電連接并建立雙向信息交換通道，中央處理單元通過數(shù)據(jù)存儲單元進(jìn)行數(shù)據(jù)存取。
[0007]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型一種安裝式單相數(shù)顯表，其中，還包括按鍵接口單元，所述中央處理單元與按鍵接口單元電連接，按鍵接口單元用于設(shè)置輸入?yún)?shù)。
[0008]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型一種安裝式單相數(shù)顯表，其中，所述LCD顯示單元采用大屏背光LCD顯不。
[0009]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型一種安裝式單相數(shù)顯表，其中，所述RS485接口單元用于將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過RS485總線發(fā)送給主站。
[0010]本實(shí)用新型一種安裝式單相數(shù)顯表與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型通過設(shè)置殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的中央處理單元、電壓采樣單元、電流采樣單元、LCD顯示單元、RS485接口單元和輔助電源單元，并在中央處理單元中集成計量模塊、微控制器模塊和異步收發(fā)器模塊，提高了集成度，降低了功耗，使運(yùn)行性能更為穩(wěn)定可靠，同時通過設(shè)置RS485接口單元，并在實(shí)際使用中可通過RS485接口將電測量發(fā)送給主站，符合M0DBUS-RTU協(xié)議，能夠完成不同PLC、工業(yè)控制計算機(jī)通訊的組網(wǎng)，以滿足現(xiàn)代電網(wǎng)或工業(yè)自化管理的需求，增強(qiáng)了應(yīng)用范圍和兼容性。作為優(yōu)化方案，本實(shí)用新型的LCD顯示單元采用大屏背光LCD顯示，相比LED顯示而言較大幅度地降低了成本，在滿足使用需求的情況下，有效保證了顯示內(nèi)容的豐富生和直觀性，增強(qiáng)了實(shí)用性。
[0011]下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例對本實(shí)用新型一種安裝式單相數(shù)顯表作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型一種安裝式單相數(shù)顯表的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型一種安裝式單相數(shù)顯表中中央處理單元的連接示意圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型一種安裝式單相數(shù)顯表中電壓采樣單元的連接示意圖；
[0015]圖4為本實(shí)用新型一種安裝式單相數(shù)顯表中電流采樣單元的連接示意圖；
[0016]圖5-7為本實(shí)用新型一種安裝式單相數(shù)顯表中IXD顯示單元的連接示意圖；
[0017]圖8為本實(shí)用新型一種安裝式單相數(shù)顯表中RS485接口單元的連接示意圖；
[0018]圖9為本實(shí)用新型一種安裝式單相數(shù)顯表中數(shù)據(jù)存儲單元的連接示意圖；
[0019]圖10為本實(shí)用新型一種安裝式單相數(shù)顯表中按鍵接口單元的連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1至圖10所示本實(shí)用新型一種安裝式單相數(shù)顯表的【具體實(shí)施方式】，包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的中央處理單元1、電壓采樣單元2、電流采樣單元3、LCD顯示單元4、RS485接口單元5和輔助電源單元6，其中在中央處理單元I中集成了計量模塊、微控制器模塊和異步收發(fā)器模塊，并使中央處理單元I通過各對應(yīng)接口分別與電壓采樣單元2、電流采樣單元
3、IXD顯示單元4、RS485接口單元5和輔助電源單元6電連接。在實(shí)際應(yīng)用中，通過電壓采樣單元2和電流采樣單元3分別監(jiān)測電路中的電壓和電流，并將監(jiān)測到的電壓和電流模擬量傳輸給中央處理單元I，中央處理單元I將電壓和電流模擬量處理成電壓和電流數(shù)字量，并傳輸給IXD顯示單元4顯示，以便于查看。在RS485接口單元5與中央處理單元I之間建立有雙向信息交換通道，使兩者之間進(jìn)行雙向傳輸數(shù)據(jù)以滿足信號傳輸需要。輔助電源單元6主要為中央處理單元I提供電力支持。通過以上設(shè)置，提高了本實(shí)用新型的集成度，并降低了功耗，使運(yùn)行性能更為穩(wěn)定可靠，同時通過設(shè)置RS485接口單元5，并在實(shí)際使用中可通過RS485接口 5將監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送給主站，符合M0DBUS-RTU協(xié)議，能夠完成不同PLC、工業(yè)控制計算機(jī)通訊的組網(wǎng)，可滿足滿足現(xiàn)代電網(wǎng)或工業(yè)自化管理的需求。
[0021]作為優(yōu)化方案，本【具體實(shí)施方式】中還設(shè)置了數(shù)據(jù)存儲單元7，讓中央處理單元I與數(shù)據(jù)存儲單元7電連接并建立雙向信息交換通道，使中央處理單元I可以通過數(shù)據(jù)存儲單元7進(jìn)行數(shù)據(jù)存取。并通過設(shè)置按鍵接口單元8，使用中央處理單元I與按鍵接口單元8電連接，以便于通過按鍵接口單元8設(shè)置輸入?yún)?shù)，完成要求的鍵顯功能。
[0022]為提高顯示內(nèi)容的豐富生和直觀性，增強(qiáng)了實(shí)用性，本【具體實(shí)施方式】中的LCD顯示單元4采用了大屏背光LCD顯示，在滿足使用需求的情況下，可相應(yīng)地降低成本。
[0023]需要說明的是，作為【具體實(shí)施方式】，本實(shí)用新型種一種安裝式單相數(shù)顯表中的中央處理單元I包括SOC芯片Ul和對應(yīng)的設(shè)置的接口電路，如圖2所示，SOC芯片Ul可采用杭州萬工的單相計量SOC芯片V9401。
[0024]如圖3所示，電壓采樣單元2由電阻分壓電路和濾波電路組成，電阻分壓電路包括依次串聯(lián)的RA2、RA3、RA4、RA5、RA6、RA7、RA8、RA^PRA 1，濾波電路包括并聯(lián)的RAl和電容C18，電壓采樣單元2與SOC芯片Ul的引腳8連接；如圖4所示，電流采樣單元3包括電流互感器CTl，CT1的引腳I和2用于與被監(jiān)測線路連接，CTl的引腳3串聯(lián)電阻R3后與SOC芯片Ul的引腳9連接，CTI的引腳4串聯(lián)電阻R4后與SOC芯片Ul的引腳1連接，在CTI的引腳3和引腳4之間串聯(lián)電阻Rl和電阻R2，電阻Rl和電阻R2之間的串聯(lián)線路取一點(diǎn)連接公共接地端，電阻R3與SOC芯片Ul的引腳9之間的線路取一點(diǎn)連接電容C19后連接公共接地端，電阻R4與SOC芯片Ul的引腳1之間的線路取一點(diǎn)連接電容C20后連接公共接地端。
[0025]如圖5-7所示，LCD顯示單元4包括液晶驅(qū)動電路、背光電路和液晶顯示電路，液晶驅(qū)動電路采用TM1621，液晶顯示電路采用DKE1939，使TM1621和DKE1939對應(yīng)引腳連接;如圖8所示，RS485接口單元5包括收發(fā)器U4、光耦E1和光耦E2，收發(fā)器U4采用HYM3085，光耦E1和光耦E2采用TLP785B+，光耦E1的引腳3和光耦E2的引腳2分別與收發(fā)器U4的引腳2和引腳I連接，光耦El的弓I腳2和光耦E2的弓丨腳4分別與SOC芯片Ul的引腳17和引腳18連接。
[0026]如圖9所示，數(shù)據(jù)存儲單元7的存儲芯片U2采用FM24C16，使存儲芯片U2的引腳5和弓丨腳6分別與SOC芯片Ul的引腳41和引腳40連接;如圖10所示，按鍵接口單元8包括四個分別對應(yīng) LEFT、RIGHT、MENU 和 ENTER 的按鍵接口。
[0027]以上實(shí)施例僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，并非對本實(shí)用新型請求保護(hù)范圍進(jìn)行的限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計原理和精神的前提下，本領(lǐng)域工程技術(shù)人員依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種形式的變形，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種安裝式單相數(shù)顯表，包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的中央處理單元(I)、電壓采樣單元(2)、電流采樣單元(3)、LCD顯示單元(4)、RS485接口單元(5)和輔助電源單元(6)，其特征在于:所述中央處理單元(I)中集成有計量模塊、微控制器模塊和異步收發(fā)器模塊，并通過各對應(yīng)接口電路分別與電壓采樣單元(2)、電流采樣單元(3)、LCD顯示單元(4)、RS485接口單元(5)和輔助電源單元(6)電連接，所述電壓采樣單元(2)和電流采樣單元(3)分別用于監(jiān)測電路中的電壓和電流，并將監(jiān)測到的電壓和電流模擬量傳輸給中央處理單元(I)，所述LCD顯示單元(4)用于顯示經(jīng)中央處理單元(I)處理后的電壓和電流數(shù)字量，所述RS485接口單元(5)與中央處理單元(I)之間建立有雙向信息交換通道，所述輔助電源單元(6)用于為中央處理單元(I)供電。2.按照權(quán)利要求1所述的一種安裝式單相數(shù)顯表，其特征在于:還包括數(shù)據(jù)存儲單元(7)，所述中央處理單元(I)與數(shù)據(jù)存儲單元(7)電連接并建立雙向信息交換通道，中央處理單元(I)通過數(shù)據(jù)存儲單元(7)進(jìn)行數(shù)據(jù)存取。3.按照權(quán)利要求2所述的一種安裝式單相數(shù)顯表，其特征在于:還包括按鍵接口單元(8)，所述中央處理單元(I)與按鍵接口單元(8)電連接，按鍵接口單元(8)用于設(shè)置輸入?yún)?shù)。4.按照權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種安裝式單相數(shù)顯表，其特征在于:所述LCD顯示單元(4)采用大屏背光LCD顯示。5.按照權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種安裝式單相數(shù)顯表，其特征在于:所述RS485接口單元(5)用于將數(shù)據(jù)通過RS485總線發(fā)送給主站。
【文檔編號】G01R19/25GK205427034SQ201521045578
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月15日
【發(fā)明人】吳軍, 張洪鋒, 趙曉明
【申請人】黑龍江龍電電氣有限公司