专利名称：多功能电子式电度表的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力系统计量仪表，进一步涉及在线式有功功率电能计量仪表。
近年来国内外专利文献对电子式电度表的研究已有所报导。国外一般采用双CPU采样，调制解调，译码，A／D转换，数据处理等部份构制，如此构制的电度表虽然精密度很高，功能全，但不宜用于制作在线式计量计费表。国内则采用模拟乘法器和V／F转换电路制作电子式电度表。对于在线式而言，仍显得线路复杂，成本高，不易推广。
本实用新型旨在简化电路，精减元件，提高计量精度，更新现有在线式单相及三相电度表以及其他电力计量仪表和装置。
本实用新型的技术方案是这样实现的；将电流电压采样电路，信号综合放大电路，信号转换电路，分频计数显示电路以及过载自动保护电路组为该电度表整体电路。所述前三种电路分别设有磁环，运算放大器、取样变压器、信号跟随器、以及与之相连的电阻、电容晶体管和与非门等组件。所述后两种电路分别设有电磁计数器和继电器。
以下结合附图对本实用新型进行详细的描述
图1为本实用新型外型结构图。
图2为本实用新型电路图。
图3为本实用新型电路板结构图。
图4为本实用新型实施例电路图。
图5为本实用新型实施例电路板结构图。
如图2所示，电流电压采样电路(1)由电磁环L、运算放大器A1，取样变压器W以及运算放大器A2组成。单相交流电线路的一根线穿过磁环L中心，在磁环L的绕线上感应出采样电流，随之采样电流被输送到A1放大。采样变压器W初级与200V交流线路相连，次级取出采样电压后又送到运算放大器A2。与A2连接的电阻、电容构成方波振荡器。二个信号叠加构成一个随正弦规律变化的方波(梯形波)，被送至信号综合放大电路(2)。
信号综合放大电路(2)由运算放大器A3、A4以及与之相连的电阻电容组成。从A1送来的电流采样信号与A2送来的电压信号同时送到运算放大器A3的二个输入端进行综合放大，得到随输入信号成正比例变化的综合信号。将A4接成信号跟随器，以改善输出特性。A4的输出一路送至信号转换电路(3)和过载自动保护电路(5)。
信号转换电路(3)由运算放大器A5、A6、A7、A8以及与其相连的电阻、电容、晶体管和与非门等组件组成。从A4送来的信号分别送至运算放大器A5和A7的反相输入端。输出为矩齿波。运算放大器A5的输出送至运算放大器A6的反相端，运算放大器A7的输出送至运算放大器A8的同相输入端。运算放大器A6和A8的输出为脉冲信号。该信号转换电路(3)的输出信号送至分频计数显示电路(4)。
分频计数显示电路(4)系由分频器4040、及电磁计数器J2组成。从信号转换电路(3)送来的信号经4040分频，变为便于计数显示的低频率脉冲信号后再送电磁计数器计数显示电度读数。
过载自动保护电路(5)由运算放大器A9和继电器J1组成。从A4送来的信号是随负载大小变化的，它经运算放大器A9放大。可按保护值来选定电路参数，当达到限定值时，即输出一脉冲信号，让继电器J1工作，当J1常闭触点释放，即自动断开负载通路，达到保护负载或限电的目的。当瞬间过载时，保护电路(5)能自动断电、复电。若负载电路产生短路故障，待断开电源修复后，接通电源，又可自动进入正常工作，而不需更换“保险丝”。
图4为三相多功能电子式电度表电原理图，其工作原理与图2单相表相同。图中1－a，1－b，1－c分别为a、b、c三相中各相的采样电路；图中2－a、2－b、2－c分别为三相中各相的信号综合放大电路(2)。三相电路的工作与单相电路的一样。各相信号同时送信号转换电路(3)进行信号转换，经转换后的脉冲信号送分频计数显示电路(4)；其中4040为分频器，4553为三位数二－－十进制计数器，4543为七段译码驱动器，经译码后的数显信号送数码显示器4.1进行电度读数显示。为防止停电丢失读数，用电池BTY供电。过载自动保护电路(5)的工作原理同单相电路相同，仅触点承受的电流要大些。本三相电度表不受a、b、c三相的相序及负载平衡与否而影响计量。
图3为单相电度表实际电路板元件安装及接线平面图。图中IN为输入的220V市电，OUT为输出，L为磁环。如图所示有一根电源线穿过磁环，W为采样变压器，T为电源变压器。
图5中a、b、c、d分别表示a相、b相、c相及零线。IN为输入，OUT为输出。a、b、c三相电路的电源线各自从磁环L穿过，D相接J1的常闭触点。W为采样变压器，L及W各相分别接一个，T为电源变压器。
按本实用新型制作的电度表，比现有在线式电度表精度高，功耗小，灵敏度高，不怕磁场干扰，不怕倾斜安装，可防偷电漏电，其电路较用模拟乘法器和V／F转换器原理的电子式电度表的简单，故易于推广。该电路原理还为更新某些电力、计量装置打下了基础，据此，可制作不同用途的高精度计量仪表或装置。本电度表在实际制作安装时，可省装现有电度表箱的闸刀、保险丝，做成一个小巧的电度表，即美观大方，又方便实用。
权利要求1.一种多功能电子式电度表，由电路板和电度表外壳构成，其特征在于整体电路包括电流电压采样电路(1)、信号综合放大电路(2)、信号转换电路(3)、分频计数显示电路(4)和过载自动保护电路(5)。
2.据权利要求1所述的多功能电子式电度表，其特征在于所述电流电压采样电路(1)系由磁环L、运算放大器A1和A1，以及取样变压器W构成。
3.据权利要求1所述的多功能电子式电度表，其特征在于信号综合放大电路(2)包括运算放大器A3和电压跟随器A4。
4.据权利要求1所述的多功能电子式电度表，其特征在于信号转换电路(3)包括运算放大器A5、A6、A7和A8。
5.据权利要求1所述的多功能电子电度表，其特征在于所述过载自动保护电路(5)由运算放大器A9和继电器J1组成。
专利摘要本实用新型属于电力系统计量仪表，进一步涉及一种多功能在线式有功功率电能计量仪表，系由电流、电压采样电路，信号综合放大电路、信号转换电路、分频计数显示电路和过载自动保护电路组成。该电度表的灵敏度及精确度均能达到极为理想的程度，其工作可靠，能耗低，启动电流小，不受相序及负载平衡与否的影响，并具负载过载自动保护功能，除用于计量外，还可作为自动限电设备使用。
文档编号G01R22/00GK2127175SQ9221733
公开日1993年2月17日 申请日期1992年7月8日 优先权日1992年7月8日
发明者陈亿善, 柏双全, 吴明 申请人:柏双全