一种模块化设计、插接式组装的三相标准电能表的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种模块化设计、插接式组装的三相标准电能表，机箱内设置有三相标准电能表主板、处理模块和A/D，处理模块还与设置在机箱前面板的显示模块连接；所述的机箱内部后端设置有电源模块和3个采样模块，电源模块和3个采样模块均设置有孔式插槽，三相标准电能表主板上设置有与孔式插槽相匹配的针式插头；3个采样模块通过三相标准电能表主板连接A/D转换模块；采样模块包括电压采样电路和电流采样电路。本实用新型解决了现有三相标准电能表的结构复杂、维修不便的弊端，实现了标准表的模块化设计和快速组装，有利于批量化生产。
【专利说明】 一种模块化设计、插接式组装的三相标准电能表
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种电能表，尤其涉及一种插接式三相标准电能表。
【背景技术】
[0002]随着电能计量行业市场竞争的愈发激烈，对标准电能表的快速化生产及供货周期提出了越来越高的要求，同时还要求标准电能表需要具备结构简单、安装、拆卸、维修快速方便的特点。目前，现有的标准电能表依旧采取传统结构，电能表壳体内封装各个功能模块，这种传统的标准电能表结构往往带来维修复杂、安装拆卸费时费力的缺点，极大地影响到标准电能表的生产效率及客户体验。而随着数字标准电能表核心应用技术的成熟，已具备模块化、标准化、通用化设计的要求，因此，亟需一种模块化设计、插接式组装的三相标准电能表，能够缩短产品生产周期、改善用户体验，同时解决现有三相标准电能表结构复杂、维修不便的弊端。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种模块化设计、插接式组装的三相标准电能表，能够利用产品的模块化、标准化和通用化来缩短产品生产周期、改善用户体验，同时能够解决现有三相标准电能表结构复杂、维修不便的弊端。
[0004]本实用新型采用下述技术方案:
[0005]一种模块化设计、插接式组装的三相标准电能表，包括机箱，机箱内设置有用于提供电气连接的三相标准电能表主板，处理模块和A/D转换模块设置在机箱内部前端且分别通过三相标准电能表主板上设置的插槽与三相标准电能表主板连接，处理模块通过SPI总线与A/D转换模块通信，处理模块还与设置在机箱前面板的显示模块连接；所述的机箱内部后端设置有电源模块和3个采样模块，电源模块和3个采样模块均设置有孔式插槽，三相标准电能表主板上设置有与孔式插槽相匹配的针式插头；3个采样模块通过三相标准电能表主板连接A/D转换模块；米样模块包括电压米样电路和电流米样电路，所述的电压米样电路采用电阻分压技术，包括第一电阻和第二电阻，电压采样电路的输出端设置在第一电阻和第二电阻之间的导线上，电压采样电路的输出端连接A/D转换模块的信号输入端；所述的电流采样电路包括电流互感器及其补偿电路，电流互感器的一次侧线圈连接采样模块的输入，电流互感器的二次侧线圈电流经取样电阻后连接A/D转换模块。
[0006]所述的每个采样模块均设置有EEPROM存储芯片，处理模块分别通过I2 C总线连接每个采样模块设置的EEPROM存储芯片。
[0007]所述的A/D转换模块设置有EEPROM存储芯片，处理模块通过I2 C总线与A/D转换模块设置的EEPROM存储芯片连接。
[0008]所述的电源模块和3个米样模块的壳体尺寸一致，电源模块和3个米样模块均勻设置在机箱内部后端且与机箱可拆卸连接。
[0009]所述的机箱采用标准2U上架机箱。[0010]所述的所述的A/D转换模块采用6路同步采样A/D转换器，6路同步采样A/D转换器的输入端分别与3个采样模块内的电流采样电路和电压采样电路连接。
[0011]所述机箱的前面板上还设置有与处理模块连接的输入模块。
[0012]本实用新型将三相标准电能表分成机箱、采样模块、A/D转换模块、处理模块、三相标准电能表主板、电源模块、显示模块；通过快速插接式组装，即可组合配置成三相标准电能表，本实用新型解决了现有三相标准电能表的结构复杂、维修不便的弊端，实现了标准表的模块化设计和快速组装，有利于批量化生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构示意图；
[0014]图2为本实用新型的原理框图。
【具体实施方式】
[0015]如图1、图2所示，本实用新型包括长方形的标准2U上架机箱1，机箱I内设置有用于实现各个模块电气连接的三相标准电能表主板2，处理模块3和A/D转换模块4设置在机箱I内部前端，处理模块3和A/D转换模块4分别通过三相标准电能表主板2上设置的插槽与三相标准电能表主板2连接。处理模块3采用德州仪器Delfino浮点控制器，内置有三相标准电能表的程序；三相标准电能表的程序为本领域成熟的现有技术，在此不再赘述。所述的A/D转换模块4用于将采集到的电流、电压模拟信号转换为数字信号，A/D转换模块4通过SPI总线与处理模块3通信。A/D转换模块4内设置有EEPROM存储芯片，处理模块3通过I2C总线与A/D转换模块4设置的EEPROM存储芯片连接。本实用新型中，A/D转换模块4采用6路同步采样A/D转换器，6路同步采样A/D转换器的输入端分别与3个采样模块6内的电流采样电路和电压采样电路连接。与处理模块3连接的显示模块5设置在机箱I前面板上，用于显示电压、电流、功率、档位等电参量。显示模块5可以在处理模块3控制下通过显示屏自动显示相匹配的三相标准电能表的程序。显示模块5的判断及显示属于本领域成熟的现有技术，在此不再赘述。
[0016]所述的机箱I内部后端设置有电源模块7和3个采样模块6，电源模块7和3个采样模块6均设置有孔式插槽9，三相标准电能表主板2上设置有与孔式插槽9相匹配的针式插头。电源模块7采用标准化供电电源，具有很强的通用性和可靠性，能够保证其它各个模块正常工作。3个采样模块6通过三相标准电能表主板2连接A/D转换模块4。每个采样模块6均包括电流采样电路和电压采样电路。每个采样模块6均设置有EEPROM存储芯片，处理模块3分别通过I2 C总线连接每个采样模块6设置的EEPROM存储芯片。EEPROM存储芯片用于存储此采样模块6的电压和电流的修正值，当采样模块6与三相标准电能表主板2正常连接后，处理模块3可自动读取模块的修正值。
[0017]本实施例中，电源模块7和米样模块6的壳体尺寸一致，电源模块7和3个米样模块6均匀设置在机箱I内部后端且与机箱I可拆卸连接。机箱I的前面板上还设置有与处理模块3连接的输入模块10，便于使用者进行参数调节和选项选择。
[0018]本实用新型将标准电能表分成机箱1、米样模块6、A/D转换模块4、处理模块3、三相标准电能表主板2、电源模块7和显示模块5 ;各个模块均经过严格测试和检验，各项指标均符合相关技术要求，且具有独立功能。在需要生产标准表时，只需按照一定的规则和顺序，通过快速插接式组装，即可组合配置成三相标准电能表，可以在最短的时间内满足客户的定制需求，提高生产效率；同时，当某个模块出现问题时，可以快速确认和替换，极大地方便了各个模块的维护。本实用新型解决了现有三相标准电能表的结构复杂、维修不便的弊端，实现了标准表的模块化设计和快速组装，有利于批量化生产。
【权利要求】
1.一种模块化设计、插接式组装的三相标准电能表，其特征在于:包括机箱，机箱内设置有用于提供电气连接的三相标准电能表主板，处理模块和A/D转换模块设置在机箱内部前端且分别通过三相标准电能表主板上设置的插槽与三相标准电能表主板连接，处理模块通过SPI总线与A/D转换模块通信，处理模块还与设置在机箱前面板的显示模块连接；所述的机箱内部后端设置有电源模块和3个采样模块，电源模块和3个采样模块均设置有孔式插槽，三相标准电能表主板上设置有与孔式插槽相匹配的针式插头；3个采样模块通过三相标准电能表主板连接A/D转换模块；采样模块包括电压采样电路和电流采样电路，所述的电压采样电路采用电阻分压技术，包括第一电阻和第二电阻，电压采样电路的输出端设置在第一电阻和第二电阻之间的导线上，电压采样电路的输出端连接A/D转换模块的信号输入端；所述的电流采样电路包括电流互感器及其补偿电路，电流互感器的一次侧线圈连接采样模块的输入，电流互感器的二次侧线圈电流经取样电阻后连接A/D转换模块。
2.根据权利要求1所述的模块化设计、插接式组装的三相标准电能表，其特征在于:所述的每个采样模块均设置有EEPROM存储芯片，处理模块分别通过I2 C总线连接每个采样模块设置的EEPROM存储芯片。
3.根据权利要求2所述的模块化设计、插接式组装的三相标准电能表，其特征在于:所述的A/D转换模块设置有EEPROM存储芯片，处理模块通过I2 C总线与A/D转换模块设置的EEPROM存储芯片连接。
4.根据权利要求3所述的模块化设计、插接式组装的三相标准电能表，其特征在于:所述的电源模块和3个采样模块的壳体尺寸一致，电源模块和3个采样模块均匀设置在机箱内部后端且与机箱可拆卸连接。
5.根据权利要求4所述的模块化设计、插接式组装的三相标准电能表，其特征在于:所述的机箱采用标准2U上架机箱。
6.根据权利要求5所述的模块化设计、插接式组装的三相标准电能表，其特征在于:所述的所述的A/D转换模块采用6路同步采样A/D转换器，6路同步采样A/D转换器的输入端分别与3个采样模块内的电流采样电路和电压采样电路连接。
7.根据权利要求6所述的模块化设计、插接式组装的三相标准电能表，其特征在于:所述机箱的前面板上还设置有与处理模块连接的输入模块。
【文档编号】G01R11/04GK203658418SQ201320888322
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】余义宙, 冯玉平, 张宏伟 申请人:郑州三晖电气股份有限公司