一种可断电锁存的电力数据记录仪的制作方法

本实用新型实施例涉及电力电子仪表技术领域，具体涉及一种可断电锁存的电力数据记录仪。

背景技术：

电力仪表是为电力参数测量、电能质量监视和分析、电气设备控制提供解决方案的电力测量及控制设备。电力仪表作为一种先进的智能化、数字化的电网前端采集元件，已广泛用于各种控制系统、scada系统和能源管理系统、变电站自动化、小区电力监控、工业自动化、智能建筑、智能配电柜、开关柜等设备中，具有安装方便、接线简单、工程量小等特点，可以实现在线式的电能质量分析。

当电力系统电路发生故障时，电流电压变化大，因此从电流电压等数据中可以判断出故障设备。虽然现有市场上的电力仪表基本都有存储功能，但都依靠所在测量线路的电源来供电，一旦某一个电气设备出现故障，造成大面积停电的话，就无法马上从仪表中读取电流、电压等数据记录，为检修带来很大不便。比如一个主电力开关的下级有五六个设备，但是因为其中一个设备严重故障，导致主开关跳闸，从而使其下级的所有设备和仪表都停电了，对于检修人员来说，需要逐个排查故障点，造成工作量大，延误抢修时间。

技术实现要素：

为此，本实用新型实施例提供一种可断电锁存的电力数据记录仪，以解决现有技术中的电力仪表不能对电力故障发生当时的数据进行记录，导致故障排查工作量大、耗时久的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

根据本实用新型实施例的第一方面，

提供一种可断电锁存的电力数据记录仪，所述电力数据记录仪安装在现有电力系统的检测电路上，所述电力数据记录仪包括供电组件、处理芯片、锁存控制电路和显示装置，所述供电组件用于为电力数据记录仪内的电子器件供电，所述锁存控制电路和显示装置均连接至处理芯片，所述锁存控制电路通过断路器辅助开关与电力系统电路上的断路器相关联。

进一步地，所述供电组件包括变压器、整流桥、内部供电电池、电源转换二极管d1和三端稳压集成电路，所述变压器和整流桥相连后连接至三端稳压集成电路的输入端和接地端，所述内部供电电池和电源转换二极管d1串联后的一端连接至接地端，另一端经三端稳压集成电路连接至电源输出端。

进一步地，所述处理芯片连接有电源转换模块、稳压电路、检测端口和晶振电路。

进一步地，所述锁存控制电路设置有断路器辅助开关、触发点闭合指示灯、工作指示灯、复位按钮sb和保持指示灯。

进一步地，所述锁存控制电路上设置有多个光电耦合器。

进一步地，所述显示装置包括译码器和显示屏，所述译码器的一端与处理芯片相连，译码器的另一端与显示屏相连。

进一步地，所述显示屏连接有有效位数选择模块。

本实用新型实施例具有如下优点：

(1)本实用新型的供电组件采用外部供电和内部供电相结合的方式，当外部电源中断时，能够立即启用内部供电电池对仪器供电，保证其正常工作；

(2)本实用新型设置有锁存控制电路，能够与电力系统的断路器相关联，当电力系统的断路器断开时，能够触发处理芯片发出锁存信号，对故障瞬间的电流电压数据进行锁存；

(3)本实用新型有利于电力维修工作者快速判断出故障点，节省故障排查时间与维修成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例提供的一种可断电锁存的电力数据记录仪的电路结构图；

图2为本实用新型实施例提供的一种可断电锁存的电力数据记录仪的供电组件结构图；

图3为本实用新型实施例提供的一种可断电锁存的电力数据记录仪的处理芯片的电路结构图；

图4为本实用新型实施例提供的一种可断电锁存的电力数据记录仪的电源转换模块的电路结构图；

图5为本实用新型实施例提供的一种可断电锁存的电力数据记录仪的锁存控制电路结构图；

图6为本实用新型实施例提供的一种可断电锁存的电力数据记录仪的晶振电路结构图；

图7为本实用新型实施例提供的一种可断电锁存的电力数据记录仪的显示装置电路图；

图中：内部供电电池1、电源转换模块2、锁存控制电路3、显示屏4、稳压电路5、检测端口6、处理芯片7、晶振电路8、译码器9、触发点闭合指示灯10、工作指示灯11、保持指示灯12、光电耦合器13、有效位数选择模块14、变压器15、整流桥16、三端稳压集成电路17、电源转换二极管d1、断路器辅助开关s1、复位按钮sb。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种可断电锁存的电力数据记录仪，该电力数据记录仪安装在现有电力系统的检测电路上，通过采样变换电路对电力系统电路上的电压和电流值输入本实施例提供的一种可断电锁存的电力数据记录仪中进行记录，具体的采样变换电路为现有技术可以实现的技术，如电流采样器等装置，在此不作详细描述。当电力系统的电路出现故障时，电力数据记录仪通过锁存控制电路3对故障瞬间的电流电压数据进行记录，并通过内部供电电池1继续运作。

具体地，参考图1，本实用新型的一种可断电锁存的电力数据记录仪主要包括供电组件、处理芯片7、锁存控制电路3和显示装置，供电组件用于为电力数据记录仪内的电子器件供电，锁存控制电路3和显示装置均连接至处理芯片7，锁存控制电路3通过断路器辅助开关与电力系统电路上的断路器相关联，即当电力系统电路上的断路器断开时，断路器辅助开关也断开，触发处理芯片7进入数据锁存状态。

更具体地，参考图2，供电组件包括变压器15、整流桥16、内部供电电池1、电源转换二极管d1、三端稳压集成电路17，变压器15和整流桥16相连后连接至三端稳压集成电路17的输入端和接地端，内部供电电池1和电源转换二极管d1串联后的一端接地端，另一端经三端稳压集成电路17连接至电源输出端vcc。其中，三端稳压集成电路17采用7805三端稳压集成电路，其内部集成有过流、过热及调整管的保护电路，供电组件提供的供电电压经三端稳压集成电路17稳压后，向整个电路提供稳定的5v电压。

当外部供电接通时，外部电压经过变压器15将电压转换成6v，再经过整流桥16进行整流将电压转换成直流电压，而此时电源转换二极管d1失去正向导通条件，呈截止状态，内部供电电池1不参与供电；当外部电源断开时电源转换二极管d1正向导通，此时由内部电池组向整个电路供电。能够实现电力数据记录仪在外部电源断开的情况下依然可以工作。内部供电电池1优选地选择4节aa干电池。

参考图1处理芯片7连接有电源转换模块2、稳压电路5、检测端口6和晶振电路8。本实施例的处理芯片7优选地选择icl7135，icl7135是采用cmos工艺制作的单片4位半a/d转换器，只要附加译码器，数码显示器，驱动器及电阻电容等元件，就可组成一个满量程为2v的数字电压表。具有自动极性转换功能。输入漏电流典型值1pa，所有输出端和ttl电路相容，有过量程(or)和欠量程(ur)标志信号输出，可用作自动量程转换的控制信号，输出为动态扫描bcd码，对外提供六个输入、输出控制信号(r/h，busy，stb，pol，0r，ur)，因此除用于数字电压表外，还能与异步接收/发送器、微处理芯片7或其它控制电路连接使用，采用28外引线双列直插式封装。

参考图4，电源转换模块2用于将+5v单极性电源变换成为±5v双极性电源，以供icl7135工作；稳压电路5用于为icl7135提供稳定的基准电压信号，供其工作；参考图6，晶振电路采用1mhz的有源晶振，用于为icl7135提供1mhz的时钟信号，支持icl7135工作，当icl7135工作1mhz的时钟频率下时，其数据刷新周期为40ms。上述检测端口6用于连接外部采样变换电路，采样变换电路将需要测量的电压、电流信号变换成±2v信号输入检测端口6，经icl7135处理后显示在显示屏4上。

参考图7，显示装置包括译码器9和显示屏4，译码器9的一端与处理芯片7相连，译码器9的另一端与显示屏4相连，译码器9优选地采用74ls47七段译码器，显示屏4连接有有效位数选择模块14，用于选择显示屏显示值小数点后的有效数字位数。其中，显示屏4与处理芯片7之间还设置有多个8050三极管组成的译码显示电路，译码显示电路用于将处理芯片7输出的bcd码转换成可以直观识读的数据，并通过显示屏4展示。

主要地，参考图5，锁存控制电路3设置有断路器辅助开关s1、触发点闭合指示灯10、工作指示灯11、复位按钮sb和保持指示灯12。锁存控制电路3上设置有多个光电耦合器13。光电耦合器13是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，本实施例中发光源为发光二极管，受光器为光敏三极管等等，具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。

断路器辅助开关与触发点闭合指示灯10串联后经光电耦合器13与工作指示灯11和复位按钮sb相连，上述保持指示灯12的一端连接电源输入端，另一端通过光电耦合器13接地。具体地，上述断路器辅助开关与电力系统电路上的断路器相关联，用做断路器跳闸动作的触发信号。当电路首次投入运行时，电路处于锁存状态，保持指示灯12亮，此时icl7135的25号引脚通过光电耦合器13接地，变为低电平，icl7135即进入锁存状态。当电力系统电路上的断路器闭合时，断路器辅助开关也同时闭合，触发点闭合指示灯10亮，点按复位按钮sb，工作指示灯11亮，保持指示灯12灭，此时icl7135的25号引脚断开接地，变为高电平，整个电路进入高速数据刷新状态，动态显示目标检测电路的测量信号值。当电力系统电路上的断路器跳闸，即断开时，断路器辅助开关随之断开，触发锁存控制电路3状态翻转，触发点闭合指示灯10与工作指示灯11灭，保持指示灯12亮，此时icl7135的25号引脚通过光电耦合器13接地，变为低电平，icl7135再次进入锁存状态，锁定跳闸那一刻的测量信号值，输出给译码显示部分通过显示器进行显示。直到电力系统电路上的断路器重新合闸，电路复位，重新进入高速数据刷新状态，如此循环工作。即可实现断电锁存，记录断电瞬间的电流、电压等数据。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。