基于Soc控制芯片的1P单相导轨表的制作方法

基于soc控制芯片的1p单相导轨表
技术领域
1.本实用新型涉及电能表技术领域，特别是一种基于soc控制芯片的1p单相导轨表。


背景技术：

2.电能表作为电网与用户之间重要的纽带，既将用户的用电数据提供给电网，同时可使用户实时了解用电信息与电能质量。而目前单相电能计量表大多体积大、成本高，且安装普遍采用传统壁挂式的安装方式使得安装不方便。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了解决上述问题，设计了基于soc控制芯片的1p单相导轨表。
4.一种基于soc控制芯片的1p单相导轨表，包括soc控制芯片、电源模块、电压采样电路、电流采样电路、电能脉冲灯、485通讯电路、液晶显示单元和1p导轨式表壳，所述soc控制芯片为整表核心与其余模块相连，所述电源电路为整表工作提供供电电压，所述电压采样电路将电压信号采集并送到控制芯片的计量模块进行运算，所述电流采样电路通过锰铜分流器采集火线电流并送入计量模块进行运算，输出电能脉冲灯用于计量误差检定，所述485通讯电路可抄读表内电量等信息，所述液晶显示器可轮显时间、当前电压、电流、总功率等。所述各模块焊接在电路板上安装于所述1p导轨式表壳中，表壳可安装在标准轨道上。
5.所述soc控制芯片高度集成了电能计量模块、存储器、实时时钟、液晶驱动模块等。
6.所述电源模块包括控制芯片系统供电电源、485通讯电路供电电源与电池电源，控制芯片系统电源由阻容降压电路后通过电源稳压芯片得到相应电压供电，所述阻容降压电路中包括提高供电效率的自举电路，电池在市电断开后为控制芯片供电使得时钟准确；485通讯电路电源选用高频隔离变压器以保证与控制芯片系统电源隔离，所述高频隔离变压器输入端连接阻容降压电路输出，输出端通过半波整流电路给485电路供电。
7.所述电压采样电路输入端连接电力线零线，经一串电阻分压后通过抗混叠电路滤波送入到控制芯片计量模块电压采样端，由此实现电压采样。
8.所述电流采样电路通过锰铜分流器实现火线电流采样，锰铜分流器将电流信号转换为电压信号后通过抗混叠电路滤波送入到控制芯片计量模块电流采样端，由此实现电流采样。
9.所述电能脉冲灯电路由主控模块输出电能脉冲信号驱动脉冲灯闪烁，可用于电能误差检定。
10.所述485通讯电路可实现上位机抄读表内数据，对电表参数进行设置等。
11.所述液晶显示器可自动轮显时间、电量、功率因素、当前电压、电流等。
12.所述1p导轨式表壳可安装在标准导轨上，节省空间且接线方便。
13.有益效果
14.利用本实用新型的技术方案制作的基于soc控制芯片的1p单相导轨表，其具有如
下优势：
15.1、主控芯片采用集成度高的soc控制芯片，将计量模块、存储器、液晶显示驱动电路以及rtc等集成在一起，使得时序同步且存储数据可靠，同时使得在电路板上占用空间较少，可使产品更具微型化；
16.2、电源供电采用的阻容降压电路比传统的变压器更节省空间，自举电路使其可输出更高效率电能；
17.3、1p导轨式结构厚度仅为18mm，在极小的空间内实现了电子式电能表的基本功能，且其可安装在35mm标准轨道上，使其安装便利、成本较低。
附图说明
18.图1是本实用新型所述基于soc控制芯片的1p单相导轨表的原理框图；
19.图2是本实用新型所述主板部分的结构示意图；
20.图3是本实用新型所述1p导轨式表壳的结构示意图；
21.图中，1、电能脉冲灯；2、电路板；3、液晶显示单元；4、电源模块；5、锰铜分流器；6、485通讯电路；7、soc控制芯片；8、电压采样电路；9、电流采样电路。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型进行具体描述，如图1-3所示；
23.本技术方案采用的电子器件均采用现有产品，本技术的技术方案对于上述电子器件的结构没有特殊要求和改变，上述电子器件均属于常规电子设备；
24.在本技术方案实施的过程中，本领域人员需要将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。
25.本技术技术方案在实施过程中，所述soc控制芯片为整表核心与其余模块相连，所述电源电路为整表工作提供供电电压，所述电压采样电路将电压信号采集并送到主控芯片的计量模块进行运算，所述电流采样电路通过锰铜分流器采集火线电流并送入计量模块进行运算，输出电能脉冲灯用于计量误差检定，所述485通讯电路可抄读表内电量等信息，所述液晶显示器可轮显时间、当前电压、电流、总功率等。所述各模块焊接在电路板上安装于所述1p导轨式表壳中，表壳可安装在标准轨道上。
26.所述主控芯片采用锐能微公司专为单相电能计量设计的soc芯片，其集成了电能运算计量模块；可擦写次数达100万次的存储模块eeprom；具有温度补偿的实时时钟rtc，rtc不仅可根据不同晶振调整时钟精度，同时可在不同温度下自动补偿时钟误差；lcd显示驱动兼容5v液晶屏与3v液晶屏。
27.所述电源模块包括主控芯片系统供电电源、485通讯电路供电电源与电池电源，主控芯片系统供电电源包括阻容降压电路与稳压滤波电路，阻容降压电路输入端经压敏电阻接入市电，输出端经稳压滤波电路后给主控芯片供电，且阻容降压电路包括可提高供电效率的自举电路；485通讯电路供电电源输入端接阻容降压电路输出端，通过高频隔离变压器
同时实现隔离与供电。电池在市电断开后为控制芯片供电使得时钟准确。
28.所述电压采样电路输入端连接市电零线，220v电压通过一串电阻分压后得到约为220mv电压，其满足计量模块输入端电压范围，经抗混叠电路滤波送入到主控芯片计量模块电压采样端，由此实现电压采样；所述电流采样电路包括锰铜分流器与抗混叠滤波电路，如图2中所示，150微欧锰铜分流器串联在火线上将电流信号转换为满足计量模块输入阈值内的电压信号，进一步通过抗混叠电路连接主控芯片计量模块实现电流采样。
29.所述电能脉冲灯为红色led发光二极管，由主控模块输出电能脉冲信号驱动脉冲灯闪烁以用于电能误差检定，脉冲灯闪烁频率可设置，默认为800imp/kwh；如图2所示，所述485通讯电路与主板垂直连接，在节省空间的基础上同时可使两部分电路的隔离，485通讯电路一端经过接线端子与上位机连接，另一端与主控芯片串口通讯接口连接实现数据交互，进而可抄读表内数据，对电表参数进行设置等。
30.如图2所示，所述液晶屏典型电压为3v，显示器采用99999.9kwh显示方式，可自动轮显时间、电量、功率因素、当前电压、电流等信息便于用户直观了解用电情况。
31.以上所述各模块电路焊接在主板上安装于所述1p导轨式表壳内，表壳在液晶显示区域为透明视窗，整表可安装在标准导轨上，安装方便且成本较低。
32.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
33.上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。