一种三相组网检测电表的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电气仪表领域，尤其是一种三相高精度多功能组网监测电表。
【背景技术】
[0002]伴随着我国工业化进程的前进步伐，工业及居民用电急剧增加，庞大的供电网络给用电管理单位带来了巨大挑战，也给居民工厂带来了诸多不便。为此我国在“十二五规划”中提出建设“智能电网”的解决方案，实现电网、计算机网、电信网三网融合。传统的机械式电表及电子式电表无论是在计量精度还是在信息传递方面都难以满足“智能电网”的需求，在这种情况下智能电表应运而生。智能电表是指具有多功能、智能化、网络化等功能的新式电表，是智能电网的基本设备之一，承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务。
[0003]智能电表是智能电网的智能终端，它已经不是传统意义上的电能表，智能电表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，为了适应智能电网和新能源的使用它还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能，智能电表代表着未来节能型智能电网最终用户智能化终端的发展方向。
【发明内容】
[0004]本实用新型解决的技术问题在于提供一种基于电能计量芯片与ARM芯片相结合的宽量程、高可靠性三相组网检测智能电表。
[0005]为解决上述问题，本实用新型采用了如下技术方案:
[0006]—种三相组网检测电表，包括外壳及设于外壳上的显不模块，还包括设于外壳内的测量模块、数据处理模块、通信模块、电源模块及输入输出模块；所述测量模块包括计量芯片及外围硬件电路，所述数据处理模块包括微控制单元和存储单元；所述通信模块包括RS485通信单元和外置载波通信单元；所述输入输出模块包括输入接口和输出接口，用于输入/输出内/外部信号或参数；所述计量芯片、存储单元、RS485通信单元、外置载波通信单元和输出输入接口连接所述微控制单元，所述微控制单元通过驱动单元连接所述显示面板。
[0007]优选的，所述计量芯片为ATT7022C三相电能计量芯片。
[0008]进一步的，所述外围硬件电路包括电源、电压模拟输入、电流模拟输入、脉冲输出及SPI通讯接口电路。
[0009]进一步的，所述微控制单元和所述RS485通信单元与外置载波通信单元之间还设有光电隔呙单兀。
[0010]进一步的，所述存储单元包括闪存单元和校表存储单元。
[0011]优选的，所述微控制单元为ARM内核STM32F103RET6芯片。
[0012]优选的，所述显示模块为液晶显示屏，所述驱动单元为TM1721芯片。
[0013]进一步的，还包括报警模块，所述报警模块包括发光报警单元和声音报警单元。
[0014]本实用新型的三相组网检测电表，采用超低功耗芯片STM32F103RET6作为数据处理、存储与通信的核心，配以高精度多功能防窃电且具有测量谐波的功能的三项电能计量芯片ATT7022C，其电量的采集测量，强大的数据处理运算，存储与输出，并可通过串口和SPI总线与外设连接，使电能表自身功耗大为降低，且内部提供软件校表，将大大降低了人力资源成本。还采用外加电力线载波通讯，其功能是集电表数据采集，载波传输，数据通信及断电控制等功能于一体的自动化设计。
[0015]本实用新型的三相组网检测电表，量程宽、可靠性高，能够实现电能表的多种功能:计量功能，可计量正、反向有功，费率电量，并可存储；需量测量，可测量双向、分时段最大需量及发生时间，可手动清零；显示功能，可显示电量、时间、报警等信息，具有日历和计时功能；可通过RS485、外置电力线载波通信模块进行校时；停电状态下，可唤醒电能表，抄读电能量等数据；具有LED脉冲、电脉冲、时钟脉冲输出功能；可声光报警，正常后自动关闭。解决了居民用户的用电计量收费、偷电漏电、管理混乱、人工抄表、防窃电等诸多问题，提高了电力部门的信息管理程度，促进用户合理用电，方便居民操作。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的三相组网检测电表一个实施例的功能模块结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。
[0018]结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步说明。
[0019]在本发明的一个实施例中，一种三相组网检测电表，包括外壳及设于外壳上的显示模块，其特征在于:还包括设于外壳内的测量模块、数据处理模块、通信模块、电源模块及输入输出模块；所述测量模块包括计量芯片及外围硬件电路，所述数据处理模块包括微控制单元和存储单元；所述通信模块包括RS485通信单元和外置载波通信单元；所述输入输出模块包括输入接口和输出接口，用于输入/输出内/外部信号或参数；所述计量芯片、存储单元、RS485通信单元、外置载波通信单元和输出输入接口连接所述微控制单元，所述微控制单元通过驱动单元连接所述显示面板。
[0020]优选的，微控制单元为ARM内核STM32F103RET6芯片，具有强劲的性能，低功耗，多任务处理能力，是设计智能电表的核心。而配合采用具有温度补偿功能的RX8025T内置硬件时钟电路，具有日历计时等功能。
[0021]优选的，计量芯片为ATT7022C三相电能计量芯片，该芯片具有测量谐波的功能，其封装为44引脚QFP形式，由于它内部集成了七路二阶sigma — deltaADC，其中三路用于三相电压采样，三路用于三相电流采样，还有一路用于零线电流或其他防窃电参数的采样，使用起来十分方便。其内部的电压监测电路可以保证加电和断电时正常工作，提供一个SPI接口，方便与外部MCU之间进行计量参数以及校表参数的传递。
[0022]计量芯片ATT7022C的外围硬件电路包括电源、电压模拟输入、电流模拟输入、脉冲输出及SPI通讯接口电路。其中，电压模拟输入采用电阻分压方式，电流模拟输入为通过电流互感器完成的差分输入，脉冲输出信号主要用于校表，输出包括有功能量脉冲和无功能量脉冲。而通过对ATT7022C控制寄存器的设置，选择基波表模式时，输出基波有功脉冲和基波无功脉冲，选择谐波表模式时，输出谐波有功脉冲和谐波无功脉冲。
[0023]优选的，本实施例中的电表具有2个RS485接口，其中RS485接口 2与外置载波通信模块相连接，用于抄读表数据。RS485通信单元与外置载波通信单元之间设有光电隔离单元，和电能表内部电路实行电气隔离，并有失效保护电路，减少数据传输过程中的干扰，保证高效可靠。
[0024]优选的，本实施例中的显示模块为液晶显示屏，所述驱动单元为TM1721芯片。
[0025]进一步的，本实施例中的电表设有输入输出接口，用于电表与外部设备交换信息，例如输入预设参数，输出报警信号到报警器等。
[0026]进一步的，本实施例中的电表还包括报警模块，包括发光报警单元和声音报警单元。发光报警采用红色常亮指示，当事件恢复正常后报警自动结束；声音报警生效后，当事件恢复正常后报警结束。当产生ALM LED CTL报警信号后驱动BC817三极管使ALARMLED电路导通让LED发光报警。
[0027]本实施例中的电表，具有电能计量、信息存储及处理、实时监控、自动控制、信息交互功能，精准高效、低功耗、抗干扰能力强等特点。
【主权项】
1.一种三相组网检测电表，包括外壳及设于外壳上的显示模块，其特征在于:还包括设于外壳内的测量模块、数据处理模块、通信模块、电源模块及输入输出模块；所述测量模块包括计量芯片及外围硬件电路，所述数据处理模块包括微控制单元和存储单元；所述通信模块包括RS485通信单元和外置载波通信单元；所述输入输出模块包括输入接口和输出接口，用于输入/输出内/外部信号或参数；所述计量芯片、存储单元、RS485通信单元、夕卜置载波通信单元和输出输入接口连接所述微控制单元，所述微控制单元通过驱动单元连接所述显示面板。2.如权利要求1所述的三相组网检测电表，其特征在于:所述计量芯片为ATT7022C三相电能计量芯片。3.如权利要求2所述的三相组网检测电表，其特征在于:所述外围硬件电路包括电源、电压模拟输入、电流模拟输入、脉冲输出及SPI通讯接口电路。4.如权利要求1所述的三相组网检测电表，其特征在于:所述微控制单元和所述RS485通信单元与外置载波通信单元之间还设有光电隔离单元。5.如权利要求1所述的三相组网检测电表，其特征在于:所述存储单元包括闪存单元和校表存储单元。6.如权利要求1-5任一项所述的三相组网检测电表，其特征在于:所述微控制单元为ARM 内核 STM32F103RET6 芯片。7.如权利要求6所述的三相组网检测电表，其特征在于:所述显示模块为液晶显示屏，所述驱动单元为TM1721芯片。8.如权利要求7所述的三相组网检测电表，其特征在于:还包括报警模块，所述报警模块包括发光报警单元和声音报警单元。
【专利摘要】本实用新型设计电气仪表领域，提供了一种三相组网检测电表，包括外壳及设于外壳上的显示模块，还包括设于外壳内的测量模块、数据处理模块、通信模块、电源模块及输入输出模块；所述测量模块包括计量芯片及外围硬件电路，所述数据处理模块包括微控制单元和存储单元；所述通信模块包括RS485通信单元和外置载波通信单元；所述计量芯片、存储单元、RS485通信单元和外置载波通信单元连接所述微控制单元，所述微控制单元通过驱动单元连接所述显示面板。本实用新型的电表解决了居民用户的用电计量收费、偷电漏电、管理混乱、人工抄表、防窃电等诸多问题，提高了电力部门的信息管理程度，促进用户合理用电，方便居民操作。
【IPC分类】G01R22/06
【公开号】CN205067595
【申请号】CN201520798885
【发明人】詹华东, 顾家春, 张强
【申请人】台州启辰电气设备有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月16日